自噬相关基因ATG5控制真菌球孢白僵菌生长、分生孢子发育及其致病力

摘要

自噬是维持细胞正常分化和发育过程中非常保守的胞内物质降解回收途径。昆虫病原真菌在体壁寡营养条件下萌发是建立其有效侵染的重要环节。本研究分离了昆虫病原真菌球抱白僵菌的自噬相关基因BbATG5，并研究该基因在菌株生长发育致病过程中的功能。通过比对发现基因BbATG5与真菌中同类基因具有高度的同源性。本研究使用同源重组技术构建了该基因缺失的敲除菌株。自噬体荧光染色观察标明真菌不能有效形成自噬体，其自噬途径被阻断。流式细胞术分析显示自噬基因的缺失可使真菌分生抱子形态发育失常，导致分生抱子群体均质性下降20%左右。生物学表型测定显示基因BbATG5敲除菌株表现出分生抱子和芽生抱子的产量下降、分生抱子在寡营养条件下萌发率降低以及对寄主的毒力下降。所有这些由基因敲除引起非正常表型，均可以由重组完整BbATGS基因得以回复。这表明敲除基因BbATG5可以引起野生菌株表型发生异常变化。这些结果证明菌体自噬途径参与真菌生长发育，从而对虫生真菌的致病力起到很重要的作用。