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真菌生物农药是微生物农药的重要组成部分，在农业有害生物治理中具有重要的作用。据不完全统计，全球已经登记注册了58个真菌生物农药产品(Butt＆Jackson，2001)。近年来，真菌生物农药的基础与应用研究均有重要的进展，但仍存在不少制约真菌生物农药产业化的理论及技术因素，诸如缺乏优良菌株的有效筛选与评价体系、缺乏对生防真菌生态学及生理学的相关了解、缺乏优良的工程菌株、缺乏高效的产业化技术及菌剂研制技术、缺乏有效的应用策略等众多限制因素，本论文主要针对生防真菌生理学与生防真菌的菌株改良展开了研究。
I.几种生防真菌产孢培养条件的优化
真菌孢子是真菌生物农药的主要组分，其大量生产是制约真菌生物农药的关键因素，营养和环境要求对真菌生长和繁殖的影响不仅是大量生产真菌孢子的必要条件，而且对田间应用具有一定的指导意义，进而帮助生防菌更好地定殖和发挥作用。因此，掌握生防真菌的营养要求及环境条件的影响规律既是真菌生物农药产业化的基础，也是有效发挥真菌生物农药作用的关键。
本文选取了8种重要的生防真菌，利用单因素实验结合传统培养方法“一步法”系统地研究了碳源、氮源、矿物营养、碳浓度及C/N比对供试真菌生长及产孢的影响，确定了固体和液体培养供试真菌生长与产孢的最佳营养组成。继而，采用“两步法”(生长阶段选用特定基础培养基，产孢阶段的培养基待定)确定了适合供试真菌固体产孢阶段的培养基组合，包括碳源、氮源、矿物营养、碳浓度及C/N比(硕士阶段完成的研究)。
结合基础培养基与各菌株优化的产孢培养基，采用“两步法”研究了环境因子(pH、水势、光照与温度)对供试真菌生长与产孢的影响，8个菌株的生长与产孢阶段对营养因子的需求均具有种特异性，且各个影响因子对各菌株的影响程度也具有种特异性。Paecilomyces Blacinus IPC-P、Pochonia chlamvdosporiaHSY-12-14、Lecanicillium lecanii CA-1-G及Beauveria bassiana IBC1201的产孢条件趋于酸性，Metarhizium anisopliae SQZ-1-21、M. anisopliae RS-4-1、P.lilacinusM-14及Trichoderma viride TV-1的产孢条件趋于碱性。P. lilacinus M-14、P。chlamydosporia HSY-12-14产孢与生长所需水势无较大差别，M. anisopliaeSQZ-1-21产孢所需水势较生长所需水势低，其它菌株产孢所需水势高于生长所需水势。光照强烈抑制P.lilacinus IPC-P、M. anisopliae SQZ-1-2l及L.lecanii CA-1-G的生长，却明显促进P.lilacinus M-14、P.chlamydosporia HSY-12-14、L.lecaniiCA-1-G及B.bassiana IBC1201的产孢，而M. anisopliae RS-4-1的生长与产孢均对光照不敏感。大部分供试菌株的良好产孢较良好生长所需温度有所升高。
考虑到营养与环境因子可能存在交互作用，利用“两步法”将基础培养基、产孢培养基与四个环境因子中利于产孢的前2个水平进行L16(215)正交实验，优化获得培养8个供试真菌产孢的最佳营养与环境因子的组合。各供试菌株在基础培养基(蔗糖、大豆蛋白胨、碳浓度8 g/l、C/N24：1、K2HPO41 g/l、KCl0.5 g/l、MgSO40.5 g/l、FeSO40.01g/l、琼脂13g/l)上生长4天后，转到供试菌株各自的产孢培养基上，结合水势，pH，光照及温度的条件组合进行另外4天的培养，所得最佳培养组合依次为：P.lilacinus，-3.9 Mpa/pH6/24 h光照/29℃：P.lilacinusM-14，-1.2 MPa/pH3/24 h光照/29℃；M. anisopliae SOZ-1-21，-1.2 MPa/pH9/0 h光照/29℃；P.chlamydosporia HSY-12-14，-1.2 MPa/pH4/24 h光照/32℃；M。anisopliae RS-4—1，-3.9 MPa/pH5/12 h光照/26℃；B.bassiana IBC1201，-0.8MPa/pH3/24 h光照/23℃；T. viride TV-1，-3.9 MPa/pH3/0 h光照/23℃。
II.明尼苏达被毛孢丝氨酸蛋白酶的基因克隆与初步分析
明尼苏达被毛孢(Hirsutella minnesotensis)是我国大豆胞囊线虫最重要的天敌之一，为了充分理解和利用该真菌防治大豆胞囊线虫，研究其对线虫的侵染机制具有重要意义。食线虫真菌的丝氨酸蛋白酶不但参与了线虫体壁和卵鞘的穿透过程，而且在宿主体内组织的消化过程中也起到重要作用。因此，在分子水平上探讨食线虫真菌丝氨酸蛋白酶侵染宿主线虫的机制及侵染过程的研究是菌株改良及改善防效的先决条件。
本文根据已报道的食线虫真菌丝氨酸蛋白酶基因设计简并引物，扩增的片段测序后，结合DNA Walking和Inverse PCR，获得丝氨酸蛋白酶全长基因Hm共2572bp。根据Hm DNA序列设计特异引物扩增获得1173 bp的cDNA全长。序列分析发现，Hm含有3个内含子，4个外显子，编码390个氨基酸，预测分子量为40.5 kDa，预测等电点为8.04，GenBank收录号为EF560594。Blastp比对发现，Hm与大豆胞囊线虫的另一种内寄生真菌洛斯里被毛孢的丝氨酸蛋白酶Hasp具有75.9％的相似性，其丝氨酸蛋白酶的活性位点(天冬氨酸-组氨酸-丝氨酸)附近的保守性很高。从不同真菌来源的胞外丝氨酸蛋白酶的进化分析结果可知，来源于捕食线虫真菌的5个丝氨酸蛋白酶聚类在一起，而来源于寄生卵或线虫的真菌7个丝氨酸蛋白酶聚类在一起。这些结果符合真菌的形态分类，同时也与真菌侵染线虫的两种方式(捕食和寄生)相一致。