科普 ▏昆虫病原真菌——罗伯茨绿僵菌致病力的“刹车基因”

     昆虫病原真菌作为一类重要的生防微生物，在农林害虫综合治理中具有不可替代的作用。其中，绿僵菌属因其寄主范围广、环境兼容性强等特点，已成为真菌杀虫剂研发的核心类群之一。然而，该菌在实际应用中仍面临侵染周期长、致死速率慢、田间防效不稳定等技术瓶颈，严重制约了其产业化进程与大规模田间推广。如何提升它的致病效率，成为科学家关注的焦点。

     5ʹ-磷酸腺苷(AMP) 在生物体能量代谢、信号分子传导和核酸合成等生命过程中发挥重要作用，腺苷酸琥珀酸合成酶(ADSS)广泛存在于生物体内，是合成AMP的重要酶。过去在稻瘟病菌、新生隐球菌等病原真菌中，ADSS的缺失通常会导致致病力下降，但其在昆虫病原真菌中的功能尚不清楚。本研究旨在研究罗伯茨绿僵菌中ADSS家族成员MrADSS-1在其生长、抗逆和侵染害虫过程中的作用。

    研究者采用基因敲除、回补和过表达等技术，构建了不同的绿僵菌株，并系统比较了它们的生长、产孢、抗逆能力和杀虫效果，有如下发现。

(1) 亚细胞定位：MrADSS-1蛋白竟然定位在液泡中，而不是细胞质——这与多数其他物种中ADSS的分布不同，暗示其功能可能也有特殊性。

(2) 敲除后生长不影响，但碳源利用能力发生变化：基因敲除菌株在麦芽糖培养基上生长明显变慢，但在其他常见培养基上生长正常，产孢量也无差异。

(3) 抗逆能力出现“跷跷板”效应：基因敲除菌株更耐热，但更怕紫外线。

(4) 致病力显著提升：基因敲除菌株在体表侵染实验中，杀死大蜡螟的速度比野生型快了约0.5 d；附着胞形成率和穿透蝉翅能力也都显著提高。相反，过表达MrADSS-1的菌株致病力下降。

图1 MrADSS-1的亚细胞定位   标尺=10 mm

图2 敲除MrADSS-1对罗伯茨绿僵菌抗胁迫能力的影响   

A：热激后突变株的孢子相对萌发率；B：紫外辐射后突变菌的孢子相对萌发率；WT：罗伯茨绿僵菌出发菌株；ΔMrADSS：MrADSS-1敲除菌株；cpΔMrADSS：MrADSS-1回补菌株

    本项研究揭示了ADSS家族成员MrADSS-1在昆虫病原真菌中具有负调控致病力的独特功能，打破了以往“ADSS缺失通常导致致病力下降”的认知。该研究不仅丰富了我们对真菌能量代谢与致病机制之间关系的理解，更为利用基因编辑技术改造绿僵菌提供了明确的靶点。未来，或许可以通过敲除MrADSS-1的手段，开发出杀虫更快、效率更高的真菌杀虫剂，助力绿色农业。

《菌物学报》2026年4期出版的“腺苷酸基琥珀酸合成酶负介导罗伯茨绿僵菌致病力”一文，对此进行了详细报道。扫码可查看原文(原文链接：https://manu40.magtech.com.cn/Jwxb/CN/10.13346/j.mycosystema.250251)。

文稿：王玉龙 郭雪娜

审核： 陈宏宇