MaCreA参与蝗绿僵菌产孢方式的功能研究

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丝状真菌无性产孢方式分为正常产孢和微循环产孢两种方式,正常产孢是丝状真菌常见的产孢方式,在营养生长的后期,由菌丝的顶端或者顶端两侧通过“出芽”方式产生孢子,而微循环产孢则是真菌在逆境环境下的一种生存机制,在逆境条件下,真菌的营养生长受限,孢子不再经过菌丝延伸阶段,而是由孢子或芽管直接产生孢子的现象。微循环产孢方式产生孢子的特点是产孢快、产孢量大、产生的孢子抗逆性高、孢子的生理状况一致,基于这种产孢方式的优点,对微循环产孢方式进行研究和利用,具有很好的生产实践意义。蝗绿僵菌,作为金龟子绿僵菌的变种,是蝗虫专一性的病原真菌,也是昆虫病原真菌中的模式生物。蝗绿僵菌在营养条件改变的情况下可由正常产孢方式向微循环产孢方式转换。在蝗绿僵菌中,存在与构巢曲霉同源的CreA基因,我们将其命名为MaCreA基因,该基因为C2H2型转录因子,开放阅读框全长1131bp,由376个氨基酸构成。前期研究中发现,该基因缺失可导致菌株产孢量明显下降。在本研究中,敲除菌株ΔMaCreA菌落变得蓬松,呈白色,菌丝发达,产孢明显推迟,且ΔMaCreA无法在营养条件的诱导下由正常产孢向微循环产孢方式进行转换;敲除菌株ΔMaCreA和野生型菌株在不同培养基上产孢时期的RNA-seq结果表明,产孢过程涉及到的GO功能分类主要是代谢活动,分子的催化活性、结合活性和转运活性,也涉及到了质膜和细胞成分等分类;两种产孢过程的pathway均富集到了过氧化物酶体,一种参与产孢过程的细胞器;同时我们注意到,微循环产孢方式中差异基因的GO富集以及pathway富集大部分吻合正常产孢的富集分析,暗示了微循环产孢过程相比于正常产孢过程的生命活动更加单一;进一步的,在SYA培养基中,敲除菌株ΔMaCreA存在一个明显上调的差异基因,其启动子序列上有7个潜在的CREA蛋白结合位点,blast结果显示该基因为晚期有性发育基因(LsdA),我们将其命名为MaLsdA,MaLsdA缺失后,蝗绿僵菌的产孢明显推迟,并丧失了微循环产孢方式,暗示了该基因参与了微循环产孢过程。
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