2022年12月，我校植物保護(hù)學(xué)院昆蟲學(xué)系黃振副教授在生物學(xué)期刊Microbiology Spectrum（IF=9.04，中科院1區(qū)Top期刊）發(fā)表了題為“Proteomic analysis of a hypervirulent mutant of the insect pathogenic fungus Metarhizium anisopliae reveals changes in pathogenicity and terpenoid pathways”的研究論文（論文鏈接：https://doi.org/10.1128/spectrum.00760-22），提供了綠僵菌萜類生物合成代謝途徑中FPPS1/GGPPS5基因突變或敲除后，突變菌株的抗紫外線和耐高溫性能增強(qiáng)、次級代謝產(chǎn)物毒素發(fā)生改變、菌株毒力提高、殺蟲時(shí)間大幅縮短的證據(jù)。本研究是該研究團(tuán)隊(duì)繼篩選出抗紫外線、耐高溫菌株（Appl Microbiol Biotechnol, 2016, 100: 9217-9228）及解析誘變機(jī)制（Environ Microbiol，2022, 24, 1362-1379）之后的標(biāo)志性研究成果。

　　綠僵菌是已經(jīng)商業(yè)化的重要生防真菌之一，可用于抗藥性水稻害蟲的防治。與化學(xué)殺蟲劑相比，綠僵菌在生產(chǎn)實(shí)踐中表現(xiàn)為殺蟲作用緩慢、對害蟲的防治效果不穩(wěn)定，在南方地區(qū)易受環(huán)境中強(qiáng)紫外線和高溫等因素的影響，這種“卡脖子”問題在一定程度上限制了綠僵菌的大規(guī)模推廣與應(yīng)用。盡管在制劑劑型與添加抗紫外線物質(zhì)等方面進(jìn)行改良，但效果還是不盡如人意。因此，生產(chǎn)實(shí)踐上需要具有抗紫外線、耐高溫、可快速殺蟲的殺蟲真菌菌株。

　　黃振研究團(tuán)隊(duì)篩選出適合南方稻區(qū)強(qiáng)紫外線、耐37℃高溫、可快速殺蟲（LT50從5.5-6天縮短為2.4-3天）的高毒力綠僵菌誘變菌株（專利菌株），為利用殺蟲真菌防治南方地區(qū)抗藥性水稻害蟲提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。首次從綠僵菌的蛋白組學(xué)和萜類代謝等次級代謝途徑，解析了紫外線誘變提高菌株抗逆性、大幅縮短殺蟲時(shí)間和提高菌株毒力的誘變新機(jī)制：紫外線誘變導(dǎo)致綠僵菌萜類代謝途徑中FPPS1和GGPPS5等基因突變，改變了綠僵菌萜類生物合成代謝途徑中的類異戊二烯化合物等中間代謝產(chǎn)物的流向，影響了萜類生物合成途徑及相關(guān)的其它代謝產(chǎn)物生物合成途徑的正常代謝，從而引起誘變株中次級代謝產(chǎn)物綠僵菌素等殺蟲毒素的含量提高10倍以上、毒力提高了10~100倍、孢子提前2-3小時(shí)萌發(fā)、菌絲生長加速及大幅縮短殺蟲時(shí)間。明確了萜類代謝途徑中的FPPS1和GGPPS5基因可作為抗紫外線、耐高溫的高效真菌殺蟲劑的篩選靶標(biāo)基因，為高效殺蟲真菌的改良和篩選提供了技術(shù)支撐和新思路。本研究成果為解決真菌殺蟲劑應(yīng)用過程中的“卡脖子”問題和困境提供了新思路。

　　植物保護(hù)學(xué)院已畢業(yè)碩士研究生黃文友為該論文第一作者，已畢業(yè)碩士研究生余丹和生命科學(xué)院已畢業(yè)的本科生黃沛銓為論文的并列第一作者，黃振副教授為論文主要通訊作者，美國佛羅里達(dá)大學(xué)的Nemat O. Keyhani教授為論文共同通訊作者。植物保護(hù)學(xué)院已畢業(yè)碩士研究生李成周、佛羅里達(dá)大學(xué)的黃帥帥博士、廣州市食品檢驗(yàn)所的戚平研究員和黃松參與了本研究。本研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(32172478)、廣東省科技項(xiàng)目(2019B020218009, 2019B020217003, 和2016A050502049)等項(xiàng)目的資助。

文圖/植物保護(hù)學(xué)院 周婷婷