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昆虫病原真菌是自然界控制昆虫种群数量的重要因素之一,具有直接穿透昆虫体壁而使其致病的独特机制。在穿透昆虫体壁的过程中,真菌会分泌一系列的水解酶,如几丁质酶和蛋白酶,降解寄主体壁,帮助菌丝穿透。几丁质酶在降解昆虫体壁的过程中发挥重要的作用。几丁质经几丁质酶(内切、外切)降解成短链的几丁质产物,然后N-乙酰氨基葡萄糖苷酶再将其降解为N-乙酰氨基葡萄糖胺单体。本实验室前期研究发现昆虫病原真菌球孢白僵菌几丁质酶Bbchit1是重要的毒力因子,那么球孢白僵菌中分解短链几丁质降解产物的酶N-乙酰氨基葡萄糖苷酶BbNag1(GenBank:ABG77528.1)是否也影响侵染速度呢?本文以昆虫病原真菌球孢白僵菌中编码N-乙酰氨基葡萄糖苷酶BbNag1为研究对象,通过超量表达和同源重组技术,获得了BbNag1超量表达菌株和同源重组菌株,分析了该基因在侵染致病过程中的作用。主要研究结果如下:1序列分析表明,BbNag1含有一个1959 bp的开放阅读框,编码652个氨基酸,推测其分子量为71.9 KDa,等电点为5.67。比较BbNag1基因组序列和cDNA序列发现,BbNag1不含内含子。结构分析发现属于糖基水解酶家族20。同源性分析发现BbNag1与金龟子绿僵菌N-乙酰氨基葡萄糖苷酶同源性最高,达到69%。2几丁质酶活性检测表明,在0.2%胶体几丁质作为唯一碳源的条件下,与野生型菌株相比,BbNag1超量表达菌株在诱导24 hr时几丁质酶活性提高,提高至少13%,而BbNag1同源重组菌株几丁质酶活性显著下降,最多下降7倍。冈此BbNag1对球孢白僵菌的几丁质酶活性有显著的影响。3 RT-PCR检测Bbchit1基因表达结果表明,在0.2%胶体几丁质作为唯一碳源的条件下,与野生型菌株和BbNag1超量表达菌株相比,BbNag1同源重组菌株的Bbchit1的表达受到明显下调。说明Bbchit1的表达受到BbNag1的影响。4生物测定表明,BbNag1与球孢白僵菌毒力相关。孢子浓度为1×107孢子/mL时,与野生型菌株相比,BbNag1超量表达菌株对桃蚜半致死时间(LT50)缩短6-9 hr;而BbNag1同源重组菌株对桃蚜半致死时间(LT50)延长了7-9 hr。LT50是评价昆虫病原真菌侵染速度的重要指标,由此说明BbNag1的表达对球孢白僵菌的侵染速度有一定影响。上述结果表明,BbNag1能显著影响球孢白僵菌几丁质酶活性,且降低球孢白僵菌侵染速度,敲除BbNag1显著下调几丁质酶Bbchit1的表达。