GGA蛋白家族FgGga1对禾谷镰孢菌子囊孢子释放和致病性的调控作用研究
作者单位：山东农业大学植物保护学院
会议名称：《中国植物病理学会2023年学术年会》
会议日期：2023年
学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治]
关 键 词：禾谷镰孢菌 囊泡运输 致病性 子囊孢子释放 FgGga1
摘 要：赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是由禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)引起的一种真菌病害,严重危害小麦的产量和品质。囊泡运输是真核生物细胞中保守的基础物质运输过程,研究表明该过程影响禾谷镰孢菌的营养生长、DON毒素合成和致病性等多种生理表型,但不同细胞器间的囊泡运输对应调控哪种生理表型并不清楚。GGA家族蛋白是真核生物中网格蛋白囊泡的适配器,专一性调控TGN相关囊泡运输途径。本研究发现禾谷镰孢菌只有一种GGA蛋白FgGga1,定位于反式高尔基体和内涵体,参与内涵体至反式高尔基、反式高尔基至质膜和内涵体至液泡的囊泡运输。FgGga1的缺失造成病菌营养生长、DON生物合成、子囊孢子释放和致病性缺陷。通过对FgGga1结构域的功能分析,发现三条途径中的任一运输缺陷均会导致病菌营养生长变慢和致病力下降;而只有内涵体至液泡运输受阻导致子囊孢子无法释放。进一步发现FgGga1通过GAT和hinge功能域与子囊孢子释放的关键蛋白CaATP酶FgNeo1互作,通过内涵体至液泡间的囊泡运输调控FgNeo1的正常定位。这些结果表明,FgGga1介导的囊泡运输是禾谷镰孢菌生长发育和致病性所必需的,FgGga1介导的内涵体至液泡的囊泡运输影响禾谷镰孢菌子囊孢子释放。