本年度生防微生物创新团队新增科研项目3项，包括国家自然科学基金面上项目和青年基金各1项，中国博士后基金1项，发表SCI论文4篇（其中A1论文3篇，A2论文1篇）。在科学研究方面，团队主要聚焦于病原真菌侵染与定殖宿主的致病机理探索，主要取得了以下进展：

病原真菌对宿主体壁的降解与利用能力是决定其侵染效率的关键因素之一。团队解析了一个β-N-乙酰氨基己糖苷酶BbHex1在白僵菌侵染昆虫过程中作用。研究发现，BbHex1的表达响应昆虫营养信号，分布于真菌细胞壁或分泌到胞外，参与细胞壁修饰、宿主体壁的降解与利用。BbHex1缺失导致细胞壁结构与组成改变，穿透昆虫体壁和逃避宿主免疫的能力以及毒力显著降低，过表达菌株则与之相反。进一步研究发现，BbHex1与真菌体壁代谢的几丁酶和降解昆虫体壁的几丁酶协同表达，参与真菌细胞壁修饰和降解昆虫体壁。分析发现BbHex1基因与共表达的几丁质酶基因的启动子含有相同转录因子结合基序，推测具有相似的转录调控模式(图1)。研究结果揭示了BbHex1参与病原真菌侵染致病的机制及其在提升菌株毒力方面的应用潜力(Lu et al., 2024, Pest Management Science)。

图1 β-N-乙酰氨基己糖苷酶BbHex1在球孢白僵菌侵染昆虫过程中的作用

     病原真菌协同调控相关基因的表达，通过形态转换及产生毒性/免疫抑制分子等策略定殖宿主组织，形成真菌病并引起宿主死亡，转录因子在此过程中扮演了重要的调控角色。团队鉴定了一个病原真菌定殖昆虫体腔中特异的转录因子BbHCR1，调控病原菌定殖昆虫体腔早期的形态转换、逃避免疫反应及致死昆虫效率。研究发现，BbHCR1负调控无性发育调控因子brlA和abaA限制真菌在体腔内的由酵母态芽孢子向菌丝形态转换，并激活毒力因子和抑制毒力抑制子调控病原菌毒力。同时，BbHCR1通过调控两种抑制或干扰免疫反应的代谢产物合成，参与病原菌逃避昆虫免疫防御反应。进一步研究发现，BbHCR1控制病原真菌定殖宿主的功能受到Fus3-和Hog1-MAPK途径的协同调控（图2）。本研究揭示了一条由Fus3-和Hog1-MAPK途径和转录因子BbHCR1组成的调控网络，通过调控真菌形态转换和毒力相关基因的表达，促进病原菌定殖昆虫体腔(Deng et al., 2024, mBio)。

图2 转录因子BbHCR1调控病原真菌定殖昆虫血体腔与致病的作用机制

   宿主应对病原真菌的侵染，氧化胁迫是其重要的防御手段。基于前期研究，发现3个转录因子BbOsrR1/2/3和细胞周期蛋白BbClp1调控负介导病原真菌氧化适应性的线粒体膜蛋白BbOhmm基因。缺失BbOsrR1或3导致 BbOhmm的表达上调，病原真菌对氧化胁迫敏感，失活BbOsrR2或BbClp1则与之相反。进一步研究发现，BbClp1和BbOsrR2/3形成调控复合体，BbOsrR1独立于该复合体且负调控BbClp1和BbOsrR2的表达, BbOsrR1/2/3结合BbOhmm及其它共同靶基因的启动子序列部分重叠（图3）。本研究揭示了由C6转录因子BbOsrR1/2/3和细胞周期蛋白BbClp1构成的网络调控病原真菌氧化适应性的分子机制(Kan et al., 2024, BMC Biology)。

图3 转录因子BbOsrR1/2/3和细胞周期蛋白BbClp1协同调控生防真菌适应氧化胁迫的分子机制