病原真菌是昆虫病原微生物中最大的一类，是天然昆虫种群的重要调节因子，已被开发为环境友好型微生物杀虫剂，用于控制各种农业、林业和卫生害虫。

 

  杀虫真菌是唯一能通过接触昆虫表面直接感染并杀死昆虫的病原微生物。在防治蛰吸性害虫方面具有独特的优势。许多病原真菌的孢子在昆虫表面萌发后，芽管的尖端扩张分化，形成高度特化的感染结构——附着胞。分生孢子中的脂滴随后迁移到附着胞并通过脂解生成甘油。甘油积聚产生巨大的膨胀压力。它为附着土的渗透桩穿透昆虫体壁提供了不可缺少的机械力。因此，压胞肿胀的产生对真菌穿透体表感染昆虫至关重要。虽然病原真菌的入侵模式已基本了解，但附着介导感染的机制，特别是其巨大的膨压调节机制尚不清楚。

 

  本研究基于对真菌-蚊子相互作用过程中基因表达谱的分析(Lai et al.， 2017。(中国科学(中国生命科学))，发现了一个在金龟子绿甲虫早期感染蚊子体壁时特异性上调的基因Mrash1(类似于果蝇ash1，即椎间盘缺失，小或同源同源1基因)。结果表明，敲除Mrash1基因后，真菌穿透昆虫体壁的能力显著降低。这种表型缺陷进一步被发现是由于压迫时脂滴降解受阻，甘油产生减少，不能产生足够的膨胀压力引起的。

 

  生物信息学和Western blot分析显示，Mrash1编码一种组蛋白赖氨酸甲基转移酶，可催化组蛋白H3K36me2修饰。RNA-seq和ChIP-seq联合分析表明，MrASH1通过催化修饰H3K36me2激活过氧化物酶体相关蛋白基因Mrpex16的转录表达。敲除Mrpex16后，其表型与Mrash1突变体相似，即穿透昆虫体壁减少，附着胞脂滴降解被阻断，甘油产量和膨胀压力降低，致病性明显减弱。附着体液滴降解与甘油同时产生脂肪酸。脂肪酸需要及时分解代谢，以避免脂肪酸在细胞内积聚而引起的脂质毒性，抑制脂滴降解。过氧化物酶体是脂肪酸b-氧化的重要部位。

 

  通过建立过氧化物酶体荧光蛋白示踪法，发现敲除Mrpex16或Mrash1可以抑制过氧化物酶体的形成，抑制真菌在脂肪酸培养基上的生长，抑制脂肪酸的分解代谢，进而抑制脂滴的降解反应，导致甘油的产生减少，压斑菌浮肿减少。从而降低真菌穿透体壁并引起疾病的能力;在Mrash1突变体中过表达Mrpex16可以恢复过氧化物酶体的形成，提示Mrash1通过激活Mrpex16调节过氧化物酶体的形成。

 

  综上所述，ASH1通过H3K36me2修饰激活pex16基因的转录表达，调控附着体中过氧化物酶体的生成，通过脂肪酸氧化分解代谢促进脂滴降解，产生的甘油积累形成膨胀压力，最终帮助病原真菌穿透体壁感染宿主昆虫(如图所示)。揭示了ASH1-PEX16通过调节过氧化物酶体的形成共同调节脂滴降解和附着胞膨胀的新途径。本研究鉴定了组蛋白修饰在过氧化物酶体形成中的调节作用，解释了过氧化物酶体-脂滴协同调节脂滴降解和膨压形成的机制。这些结果为病原真菌附着胞介导的侵染机制提供了新的认识，为提高生防真菌的杀虫效果提供了新的思路和潜在靶点。