昆虫病原真菌毒力相关效应子筛选与作用机理研究

绿僵菌Metarhizium robertsii作为昆虫病原真菌研究的模式真菌,深入研究后发现了真菌侵染昆虫的过程:分生孢子附着到体表形成附着胞,进而破坏角质层成功穿透体壁进入昆虫血腔,为逃避昆虫天然免疫,真菌改变细胞壁结构以及分泌效应蛋白和次级代谢产物来对抗昆虫免疫寻找更多,并以酵母样出芽方式大量繁殖占领血腔并杀死昆虫。绿僵菌在效应蛋白方面的研究较为空白,因此我们以果蝇Drosophila melanogaster抗真菌Toll通路中关键蛋白Sp?tzle为靶标,对绿僵菌进行酵母文库筛库,发现其中两个潜在效应蛋白分子MRO-1和MRO-6,能够与Sp?tzle互作。我们首先构建了效应子敲除突变体菌株,对其进行生物测定,发现突变体菌株RSL3体外毒力显著下降,并对其表达模式进行分析,发现在侵染阶段附着胞和虫菌体阶段都有一定表达。我们验证了两个效应子的信号肽Emerging marine biotoxins,均具有分泌性,暗示参与抵抗昆虫免疫。接下来通过酵母双杂验证了效应子与果蝇Sp?tzle家族其他蛋白的互作,并与家蚕Bombyx mori,埃及伊蚊Aedes aegypti,斑翅果蝇Drosophila suzukii的Sp?tzle蛋白也有互作,表明Sp?tzle进化的保守性。通过体外pull down实验进一步验证了效应子与果蝇Sp?tzle蛋白的互作。我们构建了MRO-1和MRO-6转基因果蝇,用以探究体内效应子在果蝇先天免疫中的作用。通过以上工作,我们希望能够找到昆虫病原真菌与果蝇互作的新型分子—效应蛋白,并解析其致病机理,为虫生真菌的研究更进一步,为提高真菌杀虫剂的应用效率提供更好的理论基础和技术支撑,进一步为绿色农业提供理论和实践基础。