Abstract Chilo suppressalis is a serious stem borer of rice and water-oat, however, little is known about the effect of diet and gut compartments on the gut microbial communities of this species. We analyzed the microbial communities in phenotypically divergent populations of C. suppressalis . In original and cross-rearing populations, the most dominant phyla were Proteobacteria (16.0% to 96.4%) and Firmicutes (2.3% to 78.9%); the most abundant family were Enterobacteriaceae (8.0% to 78%), followed by Enterococcaceae (1.7% to 64.2%) and Halomonadaceae (0.3% to 69.8%). The genera distribution showed great differences due to diet types and gut compartments. The fewest microbial species were shared by original populations, whereas the highest bacteria diversity was found for midgut of rice population feeding on water-oat. The bacterial communities in the midgut were more diverse than those in the hindgut. A comparison among phenotypically divergent populations of C. suppressalis shows that gut microbial communities vary with diet types and gut compartment.

Asexual development is the main propagation and transmission mode of Beauveria bassiana and the basis of its pathogenicity. The regulation mechanism of conidiation and the key gene resources for utilization are key links to improving the conidia yield and quality of Beauveria bassiana. Their clarification may promote the industrialization of fungal pesticides. Here, we compared the regulation of morphology, resistance to external stress, virulence, and nutrient utilization capacity between the upstream developmental regulatory gene fluG and the key genes brlA, abaA, and wetA in the central growth and development pathway. The results showed that the ΔbrlA and ΔabaA mutants completely lost the capacity to conidiate and that the ΔwetA mutant had seriously reduced conidiation capacity. Although the deletion of fluG did not reduce the conidiation ability as much as deletions of brlA, abaA, and wetA, it significantly reduced the fungal response to external stress, virulence, and nutrient utilization, while the deletion of the three other genes had little effect. Via transcriptome analysis and screening the yeast nuclear system library, we found that the differentially expressed genes in the ΔfluG mutants were concentrated in the signaling pathways of ABC transporters, propionate metabolism, tryptophan metabolism, DNA replication, mismatch repair, and fatty acid metabolism. FluG directly acted on 40 proteins that were involved in various signaling pathways such as metabolism, oxidative stress, and cell homeostasis. The analysis indicated that the regulatory function of fluG was mainly involved in DNA replication, cell homeostasis, fungal growth and metabolism, and the response to external stress. Our results revealed the biological function of fluG in asexual development and the responses to several environmental stresses as well as its influence on the asexual development regulatory network in B. bassiana.

Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptors (SNAREs) are central components of the machinery mediating cell membrane fusion and intracellular vesicular trafficking in eukaryotic cells, and have been well-documented to play critical roles in growth, development, and pathogenesis in the filamentous fungal plant pathogens. However, little is known about the contributions of SNAREs to the physiology and biocontrol potential in entomopathogenic filamentous fungi. Here, a genome-wide analysis of SNARE genes was performed taking advantage of the available whole genome sequence of Beauveria bassiana, a classical entomopathogenic fungus. Based on the compared genomic method, 22 genes encoding putative SNAREs were identified from the whole genome of B. bassiana, and were classified into four groups (7 Qa-, 4 Qb-, 6 Qc-, and 5 R-SNAREs) according to the conserved structural features of their encoding proteins. An R-SNARE encoding gene BbSEC22 was further functionally characterized by gene disruption and complementation. The BbSEC22 null mutant showed a fluffy appearance in mycelial growth and an obvious lag in conidial germination. The null mutant also exhibited significantly increased sensitivity to oxidative stress and cell wall perturbing agents and reduced the yield of conidia production by 43.1% compared with the wild-type strain. Moreover, disruption of BbSEC22 caused a significant decrease in conidial virulence to Spodoptera litura larvae. Overall, our results provide an overview of vesicle trafficking in B. bassiana and revealed that BbSec22 was a multifunctional protein associated with mycelial growth, sporulation, conidial germination, stress tolerance, and insecticidal virulence.