荔枝霜疫霉蛋白激酶PIYPK1的功能研究
作者单位：华南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：荔枝霜疫霉 PIYPK1 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 生长发育 致病力
摘 要：荔枝(Litchi chinesis)起源于中国,是我国亚热带区种植面积最大的水果经济作物。同荔枝霜疫霉(Perornophythora litchii)引致的荔枝霜霉疫病是荔枝生产上危害最严重的病害,主要造成荔枝大量落花落果,使荔枝产量大幅减少、品质大幅下降,是荔枝产业健康发展的一个制约因素。YPK1是真核生物中一类高度保守的具有激酶结构域的AGC型丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(protein kinase),起磷酸化蛋白的作用。蛋白磷酸化和去磷酸化是细胞信号传导调控的重要方式;蛋白磷酸化对真菌的生长发育、有性或无性生殖、致病力等生理过程起调控作用。本课题组从荔枝霜疫霉中,经同源比对,鉴定获得丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶PlYPK1,该基因在卵菌中保守存在。分析表明,PlYPK1在病原菌侵染后期(12～24 h)转录水平较菌丝阶段显著提高。进一步采用CRISPR/Cas9基因编辑技术对PlYPK1基因进行敲除,并且对该基因的功能进行了分析。结果表明PlYPK1敲除突变体菌丝生长速率较野生型无明显差别。与荔枝霜疫霉野生型菌株相比,PlYPK1敲除突变体不产生孢囊梗,不产生孢子囊,不产生卵孢子,致病力显著下降,表明PlYPK1在调控荔枝霜疫霉无性生殖、有性生殖以及致病力方面发挥重要作用。本研究发现了荔枝霜疫霉PlYPK1在病原菌无性生殖、有性生殖和致病过程中发挥关键作用,这为进一步探究荔枝霜疫霉PlYPK1蛋白调控途径及其病害防控提供了新的理论基础和靶标基因。