蝗绿僵菌几丁质合成酶家族的功能研究

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1、*蝗绿僵菌几丁质合成酶家族的功能研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：蒋辉指导教师：金凯副教授专业：生物学学科门类：理学重庆大学生命科学学院二O一五年四月国家自然科学基金面上项目：几丁质合成对绿僵菌侵染致病的作用机制(项目编号：31471820，2015.1-2018.12)。Functionalanalysisofchitinsynthasefamily†inMetarhiziumacridumAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulf

2、illmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofScienceByHuiJiangSupervisedbyAssociateProf:KaiJinSpecialty:BiologyCollegeofLifeSciencesofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015ThisworkwassupportedbyGrantfromtheNaturalScienceFoundationofChina:Mechanism

3、sofchitinsynthesisonpathogenesisinMetarhiziumacridum(NO:31471820,2015.1-2018.12).中文摘要摘要随着现代分子生物学技术的不断发展，有关昆虫病原真菌致病机理的研究越来越深入。蝗绿僵菌是目前研究比较广的一类昆虫病原真菌，可以作为研究昆虫病原真菌的模式生物。几丁质是真菌细胞壁的重要组成部分，几丁质合成的关键酶是几丁质合酶（CHS）。在丝状真菌中，几丁质合成酶家族基因分为七类。目前，有关昆虫病原真菌几丁质合成酶家族基因的研究还未见报道

4、。所以本研究以昆虫病原真菌蝗绿僵菌为研究对象，研究蝗绿僵菌几丁质合成酶家族基因MaChs，阐明MaChs家族各基因在蝗绿僵菌抗逆和侵染致病过程中的作用。本研究的主要研究结果如下:①蝗绿僵菌MaChs家族有七个基因，分别命名为MaChsI、MaChsII、MaChsIII、MaChsIV、MaChsV、MaChsVI、MaChsVII。②通过qRT-PCR测定MaChs家族各基因在侵染过程中的表达量。除5天虫菌体中MaChsVII表达量最高，其余各时期均是MaChsIII相对表达量最高，MaChsVI在各

5、时期相对表达量最低；比较同一基因在不同时期的表达量，MaChsII在附着胞时期相对表达量最高，其他各基因均在孢子时期相对表达量最高。③在1/4SDAY固体培养基加入各种逆境，ΔMaChsIII、ΔMaChsV在CR、CFW和H2O2条件下，长势弱于野生型，ΔMaChsVII在CR、CFW、H2O2、SDS、SOR、NaCl逆境及1/4SDAY空白对照中长势均弱于野生型，其他敲除菌株在逆境下与野生型没有差异。敲除MaChsII、MaChsIII、MaChsIV、MaChsV和MaChsVI影响蝗绿僵菌对湿

6、热的敏感性，敲除MaChsII、MaChsIV、MaChsVI影响蝗绿僵菌对紫外的敏感性，ΔMaChsI对紫外湿热的敏感性与野生型无差异。④分析MaChs家族各基因对蝗绿僵菌产孢量和萌发的影响。结果显示，除ΔMaChsI外，其他敲除菌株产孢量均比野生型低，其中ΔMaChsVII产孢量急剧降低。统计萌发率显示ΔMaChsI、ΔMaChsIV萌发中时延迟；ΔMaChsII、ΔMaChsIII、ΔMaChsV萌发中时提前，ΔMaChsVI萌发中时与野生型相比没有显著差异。⑤通过点滴和注射分析各基因敲除后对蝗绿

7、僵菌毒力的影响。结果显示ΔMaChsIII点滴和注射接种蝗虫，毒力均降低。研究发现，ΔMaChsV注射毒力升高，ΔMaChsVII注射毒力丧失，其余各基因对蝗绿僵菌毒力没有影响。⑥通过透射电镜观察MaChs家族各基因敲除后对蝗绿僵菌细胞壁的影响，结果显示敲除菌株细胞壁与野生型有一定的差异，敲除菌株细胞壁变厚。关键词：蝗绿僵菌，几丁质合成酶家族，基因敲除，毒力，细胞壁I英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofmodernmolecularbiologytechniques,them

8、echanismsoffugalpathogenesisininsectshavebeenfurtherrevealed.Metarhiziumacridumhasbecomeamodelentomopathogenicfungustoinvestigatetheinsectfungalpathogenesis.Chitinisanimportantcomponentofthefungalcellwallandissynthesizedby