虫尸表面罗伯茨绿僵菌产孢、致病力及其相关基因的表达特征

作     者：王玉龙 刘珍 刘世红 汪迅 李心怡 陆晨丽 李晓娟 黄勃 Wang Yulong;Liu Zhen;Liu Shihong;Wang Xun;Li Xinyi;Lu Chenli;Li Xiaojuan;Huang Bo

作者机构：安徽农业大学林学与园林学院安徽省微生物防治重点实验室合肥230036 安徽省林业科学研究院松材线虫病预防与控制技术国家林草局重点实验室合肥230088 

出 版 物：《植物保护学报》 (Journal of Plant Protection)

年 卷 期：2022年第49卷第4期

页      面：1241-1251页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：中国博士后科学基金项目(2020M671838) 安徽省教育厅自然科学重点科研项目(KJ2020A0129) 2020年省级大学生创新训练计划(S202010364088) 

主　　题：绿僵菌 虫尸表面 产孢 致病力 丝裂原活化蛋白激酶 级联信号通路 

摘      要：为明确绿僵菌在其致死害虫表面生长发育和致病力等相关分子机制,通过显微观察大蜡螟Galleria mellonella虫尸表面罗伯茨绿僵菌Metarhizium robertsii生长和产孢特性,并测定其致病力,分别对虫尸表面和PDA培养基上罗伯茨绿僵菌的菌丝生长阶段和大量产孢阶段进行高通量测序,对虫尸表面罗伯茨绿僵菌产孢及致病力通路相关基因进行系统分析,并采用荧光定量PCR技术对高通量测序结果进行验证。结果表明,PDA培养基上培养5 d后,罗伯茨绿僵菌开始大量产孢,培养14 d时产孢量最高,为4.6×10^(7)个/cm^(2),大蜡螟幼虫注射罗伯茨绿僵菌4 d后,其体表出现菌丝,5.5 d后虫尸表面罗伯茨绿僵菌大量产孢,9 d后产孢量最高,为2.6×10^(8)个/cm^(2)。与PDA培养基上罗伯茨绿僵菌对大蜡螟幼虫的半致死时间(7.09 d和4.66 d)相比,体壁侵染法和显微注射法侵染的虫尸表面罗伯茨绿僵菌对大蜡螟幼虫的半致死时间(6.33 d和4.49 d)分别显著缩短和无显著变化。高通量测序结果显示,在菌丝生长阶段和大量产孢时期,虫尸表面罗伯茨绿僵菌中共有810个基因上调表达,452个基因下调表达,其中大量差异基因富集到丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联信号、ABC转运蛋白、类固醇生物合成及甘油磷脂代谢等通路中。在虫尸表面罗伯茨绿僵菌MAPK级联信号通路中,在菌丝生长和大量产孢阶段分别有36个和32个基因发生显著差异表达。在MAPK调控通路中,虫尸表面罗伯茨绿僵菌在菌丝生长和大量产孢阶段分别有11个和12个产孢相关基因,有11个和8个致病力相关基因发生差异表达,荧光定量PCR结果与高通量测序结果高度一致。