蓝光促进绿僵菌产孢和产孢调节基因fluG表达

摘要：

目的明确蓝光照射对绿僵菌产孢的促进作用及与产孢调节基因fluG表达量的关系，为绿僵菌发酵生产提供光照促进产孢的理论依据和技术参数。方法以绿僵菌高效杀虫菌株M202为试材，平板接种培养，通过显微观察每隔12 h的菌体发育状态，确定菌株发育进程产孢前期、初始期、旺盛期、平稳期的对应时段。以蓝光6804—54432 J?m-2的8个能量梯度，照射处理在黑暗中培养至不同发育期即24、48、72 h的菌体，继续培养到产孢稳定期后，采用打孔法取样，以显微计数法检测计算产孢量，评估菌体发育阶段对蓝光的敏感性以及蓝光照射能量对产孢量的影响。克隆fluG，建立fluG real-time PCR反应体系；以蓝光6804—54432 J?m-2的8个能量梯度，照射处理发育至48 h即处于产孢前将进入产孢期的菌丝体，照射处理后立即取菌丝，液氮冷冻，提取RNA并反转录成cDNA，通过real-time PCR检测fluG表达量，评估蓝光照射对fluG表达量的影响。结果绿僵菌M202菌株发育24 h前为萌发期，24—72 h为菌丝快速生长期，其中48 h还处于产孢前期，60 h已进入产孢初期，72—96 h为产孢盛期，96—120 h为产孢末期，120 h后为孢子成熟期，7—10 d后产量达到稳定。蓝光不同能量照射24 h菌龄即初期菌丝体，其产孢量与无光照处理的对照无显著差异，照射48 h菌龄即菌丝快速生长的产孢前期，其产孢量显著提高，最适照射能量为20412—40824 J?m-2，其中34020 J?m-2使产孢量最高达无光照处理对照的1.50倍，72 h菌龄即产孢结构形成、产孢量快速增长期对蓝光最为敏感，低至6804 J?m-2的照射能量即可显著提高产孢量，且宽泛的各剂量均有效。对于fluG的表达，在试验照射剂量范围内，48 h菌龄接受蓝光照射后，fluG表达量显著提高，表达量随照射剂量呈先上升后下降的趋势，在20412 J?m-2以下较低能量时，fluG表达量与照射剂量成正相关，当照射时间为2.25 h时，表达量达到最高，为无光照处理对照的2.41倍，而在20412 J?m-2以上较高能量时，二者呈现负相关，随着蓝光照射时间的增加，基因表达量呈下降趋势；灰色关联度分析显示，当关联因子为0.5时，产孢量与fluG表达量的关联度r值为0.74。结论蓝光照射能够促进绿僵菌产孢及fluG表达，不同发育阶段的菌体对蓝光感应有显著差异，在48—72 h菌龄时照射34020 J?m-2能量可获得最高产孢量，产孢与fluG之间有较高关联度说明fluG参与绿僵菌产孢的调控。

关键词：绿僵菌、蓝光照射、产孢、fluG、基因表达

分类号：O6 ;TQ4

资助基金：国家农业科技成果转化资金项目2013GB23260581;国家公益性行业农业科研专项201003025，201003079;农业部“948”计划2011-G4

在线出版日期：2014-12-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4426-4435