课题组所在实验室为 “微生物学代谢国家重点实验室”和“都市农业（南方）重点开放实验室”。已与华大基因组等公司建立了合作关系,已联合完成了棘孢木霉菌转录组和代谢组分析。将联合开展黄瓜、番茄叶片应答木霉菌识别作用的转录组测序和microarray芯片制备。本课题组所在教育部“微生物代谢工程重点实验室”中有22位教授、18名副教授，其他固定实验室工作人员28人，实力雄厚。药物微生物代谢、应用与环境微生物代谢、工业微生物代谢三个研究方向系统性强微生物学科在最近五年内，平均每年承担国家、上海市的纵向经费在1000万元以上，实验室研究人员在近五年中发表了SCI论文300多篇。本课题组共获省部级科技步奖励10项，其中教育部高校科学研究优秀成果奖（科学技术进步）一等奖1项，获国家发明专利10项，转让4项，微生物菌肥证1项，生物农药田间试验许可证1项。发表相关SCI论文50余篇。

主持单位拥有全套分子生物学和蛋白质组学设备。如大容量冷冻离心机，蛋白富集滤膜系统，基因枪、基因芯片杂交站、荧光实时检测PCR系统、2D电泳系统、多功能成像系统、激光共聚焦显微镜、高效毛细管电泳仪、岛津原子吸收分光光度计、核磁共振仪、DNA序列分析仪、杂交炉、高压液相色谱仪、激光显微切割仪、水平观测全谱型等离子体发射光谱仪、原子吸收分光光度计、Esquire HCT大容量离子阱、人工气候室等相关设备。蛋白质组学设备有PROTEIN IEF Cell（等电聚焦电泳仪）、PROTEIN IIXL Cell（高通量电泳槽）、VersaDoc3000（多通道成象系统）、Spot Cutter（蛋白点切取工作站）、PREP Digest station（蛋白质酶解工作站）、MALDI-TOF/TOF mass spectrometer 4700 Proteomics Analyzer (Applied Biosystems, Framingham, MA, USA)，并配有相应2-D胶分析、图像获取、图象优化、图象比较、数据库等软件（如PDQuest,Mass-lynx,ProteiProb），能够完成高通量蛋白质和单个凝胶斑点的鉴定、大量高丰度蛋白的体系中痕量的低丰度蛋白的鉴定以及蛋白质翻译后修饰(如磷酸化、糖基化、乙酰化等)位点的鉴定和de novo测序。学校通过985二、三期项目为蛋白质平台上新购置了QTRAPTM串联四极杆线性离子肼质谱仪（ABI）、基因芯片扫描仪、芯片杂交箱、芯片洗涤工作站、化学发光检测系统、荧光定量分析仪等30余件，将满足cDNA微阵列芯片的研制工作。课题组发酵实验室具有300L发酵罐2台、干燥造粒机1台、粉剂常温干燥机一台，可满足蛋白农药的中试生产。

以番茄灰霉病为靶标病害，通过基因工程方法构建木霉菌诱导植物免疫融合蛋白Sm1-Chit42双价工程菌，研究不同融合蛋白分子组合方式对抑菌和诱导免疫的协同增效效果；明确Sm1-Chit42融合蛋白理化性状、筛选工程蛋白抗逆性（高温、紫外线、化学农药和肥料等）和抗蛋白酶解的最佳助剂或保护剂，最后在实验室开展木霉菌源工程蛋白农药对番茄灰霉病防治效果。

（一） 研究目的

微生物农药属于环境友好型产品, 发展生物农药, 替代化学农药, 从而减少化学农药和化肥的使用, 将为我国农产品出口创造十分有利的条件, 极大地增强我国农产品的国际竞争力。发展微生物源蛋白生物农药将有效地补充我国微生物源农药的产品线。由于Sm1具有几丁质结合能力与几丁质酶Chit42的功能具有互补性，且Sm1属于疏水蛋白有利于复合蛋白在叶片疏水表面附着（Manuel等，2015）。从而提高复合蛋白农药施用效果，因此通过生物工程的方法将两基因在木霉菌中进行融合表达，制备出杀菌和诱导免疫等多功能的复合蛋白农药具有广阔的应用前景。目前国内外尚无将将两种功能各异并能优势互补的激发子蛋白基因在木霉菌中融合、并高效表达的研究，因此本项目可为制备高活性免疫激活复合蛋白农药提供关键技术和工程菌资源。

（二） 研究内容

1.基于结构生物学、分子对接技术与生物信息学，进行木霉菌源免疫激活蛋白嵌合分子设计。

2.通过融合蛋白过表达技术提高免疫激活融合蛋白活性和产量。

3.检测融合蛋白对灰霉病菌的拮抗活性。

4.检测融合蛋白的抑菌活性和诱抗活性。

5. 筛选工程蛋白抗逆性（高温、紫外线、化学农药和肥料等）和抗蛋白酶解的最佳助剂或保护剂。