香蕉枯萎病菌myosin-1基因的功能分析及外施dsRNA介导的抗性评估

作     者：曾凡云 刘远征 王艳玮 漆艳香 张欣 谢艺贤 彭军 ZENG Fanyun;LIU Yuanzheng;WANG Yanwei;QI Yanxiang;ZHANG Xin;XIE Yixian;PENG Jun

作者机构：中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室海口571101 中国热带农业科学院海口实验站海口571101 

出 版 物：《植物病理学报》 (Acta Phytopathologica Sinica)

年 卷 期：2022年第52卷第3期

页      面：321-333页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 

基　　金：海南省基础与应用基础研究计划(自然科学领域)高层次人才项目(2019RC269) 国家自然科学基金(31661143003&31571957) 中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金(1630042018010) 现代农业产业技术体系专项(CARS-31-07)。 

主　　题：香蕉枯萎病菌 myosin-1基因 基因敲除 氰烯菌酯 dsRNA 

摘      要：香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.***.cubense,Foc)引起的香蕉毁灭性土传病害,其中4号生理小种(Foc4)能感染几乎所有的香蕉品系,危害最严重。SMART在线软件分析myosin-1基因具有肌球蛋白马达蛋白(myosin motor domain,MMD),肌动蛋白尾结构TH1(myosin tail)和Src家族同源结构域SH3(src homology domain 3),与禾谷镰刀菌中氰烯菌酯靶标基因myosin-5具高度的蛋白同源性,相似性高达83%。利用Split-marker基因重组技术获得Foc4的myosin-1基因敲除突变体,Δmyosin-1突变株丧失了对氰烯菌酯的敏感性,菌丝生长缓慢,产孢量减少且孢子畸形,对香蕉致病力严重下降,证实myosin-1是氰烯菌酯在Foc4中的作用靶标基因。外施靶向myosin-1体外转录的dsRNA,能抑制菌丝的生长,降低菌丝活性;菌丝膨胀扭曲分枝增多,出现典型的球状结构,与氰烯菌酯处理后的表型一致。在盆栽活体人工接种实验中,体外施用dsRNA可以明显抑制枯萎病外部症状的发展,推迟发病时间,赋予寄主抗性,结果说明体外施用dsRNA可以作为新型杀菌剂防治香蕉枯萎病。综上,myosin-1基因作为氰烯菌酯在Foc4中的靶标基因具有高度的序列保守,在调控菌丝生长发育,产孢以及致病力等方面发挥重要作用,而外施dsRNA具有防治香蕉枯萎菌的巨大潜力。