地球上估计有150万种不同的真菌,它们在陆地生态系统处中心地位,这主要得益于它们具有极为多样的代谢机制,但当前人们对真菌代谢多样性的认识非常有限。罗伯茨绿僵菌既是昆虫病原真菌,又是植物根际共生真菌,还是一个腐生菌,它能及时响应环境条件的变化,调节自己的生活方式以适应新的寄主。由于具备这些能力,罗伯茨绿僵菌能适应多样的生活环境,分布在全球。方卫国实验室在罗伯茨绿僵菌中发现Fus3-MApK和一个新型转录因子RNS1组成一个调控通路;当环境中只有非优质碳氮营养物质存在时,Fus3-MApK磷酸化转录因子RNS1,被磷酸化的RNS1与自身启动子结合以提高自身的表达水平,进而激活非优质碳氮营养物质利用相关基因的表达。该机制受到优质碳氮营养物质的抑制,从而确保真菌优先利用优质碳氮营养物质。在罗伯茨绿僵菌致病昆虫时,它需要降解由蛋白质、几丁质和脂质物质组成的昆虫体壁,获得进入昆虫血腔的通道。Fus3-MApK/RNS1通路在激活罗伯茨绿僵菌降解昆虫体壁基因时起关键作用,是该菌致病昆虫的关键调控通路。
2021年6月22日,上述研究成果以“A Novel Nitrogen and Carbon Metabolism Regulatory Cascade Is Implicated in Entomopathogenicity of the FungusMetarhizium robertsii”为题发表在期刊mSystems 上。博士生孟亚民第一作者,方卫国教授为通讯作者,浙江大学生命科学学院生态所的陈军研究员参与了本论文,浙江大学生命科学学院为论文第一作者单位。
全文链接:https://journals.asm.org/doi/10.1128/mSystems.00499-21