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根结线虫是引起作物根结线虫病的病原物,其寄主范围十分广泛,流行于热带和亚热带地区,每年都给世界农作物的经济带来巨大损失。目前,防治根结线虫病的方法有多种,如化学防治,抗病育种,生物防治等。然而化学防治对人畜及环境有毒害作用;培育抗病品种的周期长效率低,自然界中的抗线虫基因也比较少,因此生物防治是目前控制根结线虫病最安全有效的防治手段之一。根结线虫卵寄生真菌厚垣孢普可尼亚菌(Pochonia chlamydosporia),是其中研究最深入,应用最广泛的生防真菌之一。前人对该菌的研究主要集中在对其生防效果的验证,和卵寄生过程的观察等,然对其侵染线虫的分子机理尚不明确,造成这种现象的主要原因之一是缺少有效的基因敲除手段。本研究以P. chlamydosporia基因组及转录组数据为基础,以抗真菌抗生素G418抗性基因neo为筛选标记,构建了该菌的有效基因敲除体系。并对P. chlamydosporia侵染南方根结线虫(Meloidogyne incognita)卵相关的蛋白酶和几丁质酶的功能进行了研究,为明确P. chlamydosporia侵染线虫卵的分子机制提供了依据。本研究结果如下:1.测定了P. chlamydosporia PC-170菌株侵染游离的及卵块内的M. incognita卵的寄生率,结果分别为74.6±3.6和71.6±2.2,说明PC-17具有一定的防治线虫的潜力;温室条件下,测定了PC-170与阿维菌素结合防M. incognita的效果,结果表明,在保持防治效果不变的情况下,PC-170的使用可减少阿维菌素用量。2.构建了GFP标记的P. chlamydosporia菌株PC-170gfp,并用激光共聚焦显微镜观察了PC-170ggfp侵染M. incognita卵和定殖黄瓜根的过程,可视化了P.chlamydosporia侵染线虫卵寄主和定植植株寄主的过程。3.通过对P. chlamydosporia PC-170菌株基因组及不同营养状态转录组测序数据分析,确定了3个与卵寄生相关的蛋白酶(VFPPC06535、VFPPC10088)和几丁质酶基因(VFPPC01099)。4.以G418抗性基因neo为筛选标记,采用基于融合PCR的Split-marker基因敲除策略和PEG介导原生质体的转化方法构建了有效的P. chlamydosporia基因敲除体系。利用该敲除体系成功获得了分别缺失与卵寄生相关蛋白酶基因(VFPPC06535、 VFPPC10088)和几丁质酶基因(VFPPC01099)的突变体,并测定了野生型和3个突变体对M. incognita卵的寄生能力,发现3个突变体对M. incognita卵的寄生率都低于对照,且PC-170-△VFPPC01099和PC-170-△VFPPC06535对M. incognita卵的寄生率都显著低于对照(P<0.05),表明这3个基因在P. chlamydosporia侵染线虫卵的过程中均发挥作用。5.利用OrthoMCL比较了菌株PC-170和其他17个真菌的基因组数据,根据MCL的算法获取到同源基因家族。发现在菌株PC-170的基因组中,丝氨酸蛋白酶家族共包括2个基因VFPPC03048编码VCP1蛋白)和VFPPC10088。并在菌株PC-170中分别将这2个基因进行敲除,测定了2个突变体和野生型对M. incognita卵的寄生能力。结果显示:2个突变体间对M. incognita卵的寄生能力无显著性差异,对卵块内Mincognita卵的寄生能力都显著低于对照(P<0.05),但寄生能力并未丧失。表明对于P.chlamydosporia而言,丝氨酸蛋白酶家族的2个基因功能的相近,都在其侵染线虫卵过程中发挥一定作用。