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分子植物育种 2024年第17期22卷 5569-5577页

作者：梁琳悦王倩男海南大学热带作物学院海南省热带生物资源可持续利用重点实验室海口570228 海南大学三亚南繁研究院海南崖州湾种子实验室三亚570203

在橡胶树胶孢炭疽菌基因组中鉴定到一个编码微管末端结合蛋白的基因cgeb1。为了研究cgeb1在胶孢炭疽菌生长和对寄主致病力中的作用,本研究构建了该基因的敲除突变体菌株Δcgeb1,并对其生长和致病等表型进行了进一步的分析。结果发现,Cg... 详细信息

在橡胶树胶孢炭疽菌基因组中鉴定到一个编码微管末端结合蛋白的基因cgeb1。为了研究cgeb1在胶孢炭疽菌生长和对寄主致病力中的作用,本研究构建了该基因的敲除突变体菌株Δcgeb1,并对其生长和致病等表型进行了进一步的分析。结果发现,cgeb1的缺失导致病原菌的营养生长、产孢及其对寄主橡胶树叶片的致病力都受到明显的抑制。通过对附着胞结构的观测,发现敲除突变体菌株Δcgeb1中附着胞形成率和对洋葱表皮细胞的入侵率都显著下降。此外,与野生型菌株WT相比,敲除突变体菌株Δcgeb1对盐胁迫更加敏感。以上结果表明cgeb1是胶孢炭疽菌重要的致病因子。

关键词：胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides) cgeb1 基因功能致病性附着胞

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胶孢炭疽菌微管末端结合蛋白cgeb1和肌动蛋白皮层斑块蛋白CgACP的初步功能分析

胶孢炭疽菌微管末端结合蛋白CgEB1和肌动蛋白皮层斑块蛋白CgACP的...

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作者：梁琳悦海南大学

学位级别：硕士

橡胶树胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)是危害我国重要经济作物橡胶树的病原菌之一。在丝状真菌中,细胞骨架蛋白参与维持细胞形状、调控极性生长、胞内运输、细胞分裂、对外界的反应以及致病性等过程。本研究以橡胶树胶孢... 详细信息

橡胶树胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)是危害我国重要经济作物橡胶树的病原菌之一。在丝状真菌中,细胞骨架蛋白参与维持细胞形状、调控极性生长、胞内运输、细胞分裂、对外界的反应以及致病性等过程。本研究以橡胶树胶孢炭疽菌为实验材料,在其基因组中鉴定到一个编码微管末端结合蛋白的基因cgeb1和一个编码肌动蛋白皮层斑块蛋白的基因CgACP。通过构建其基因敲除突变体菌株Δcgeb1和ΔCgACP,对其基因功能进行了初步分析。其结果如下:1.微管末端结合蛋白EB1的功能初步分析cgeb1基因全长1010 bp,编码335个氨基酸,包含一个保守结构域BIM1 domain,分子量为36.44 kD。成功获得Δcgeb1敲除突变体菌株后,菌落生长表型和致病力分析结果表明,与野生型WT相比,Δcgeb1菌落生长速率、产孢能力和致病性显著下降,EB1的缺失导致菌丝形态更加扭曲,说明cgeb1参与调控菌丝极性生长。在体外诱导附着胞形成和接种洋葱表皮后,Δcgeb1附着胞形成率和入侵菌丝形成率低于野生型WT。Δcgeb1在添加NaCl的平板上抑制率显著升高,说明cgeb1可能参与胶孢炭疽菌对盐胁迫的调节。在附着胞塌陷实验中,在PEG8000浓度为50%时Δcgeb1塌陷率仅为WT的50%,说明cgeb1可能参与调控附着胞膨压的产生。成功获得cgeb1-GFP荧光标记菌株后,结果发现EB1在菌丝中呈彗星状分布,附着胞中于侵染孔四周呈放射状分布。综上所述,本研究发现微管末端结合蛋白cgeb1在调控胶孢炭疽菌菌丝生长、孢子产量、对寄主橡胶树的致病性及盐胁迫中起着重要的作用。cgeb1主要是通过影响附着胞形成和对寄主植物的入侵来调控胶孢炭疽菌的致病力。2.肌动蛋白皮层斑块蛋白ACP的功能初步分析CgACP基因全长1131 bp,编码338个氨基酸,分子量为39.17 kD。成功获得ΔCgACP敲除突变体菌株和互补株Res-ΔCgACP后,菌落生长表型和致病力分析结果表明,与野生型WT相比,ΔCgACP菌落生长速率、产孢能力和致病性显著下降。在体外诱导附着胞形成和接种洋葱表皮后,ΔCgACP附着胞形成率和入侵菌丝形成率显著低于野生型WT。ΔCgACP在添加NaCl的平板上抑制率降低,ΔCgACP在添加H2O2的平板上抑制率升高,说明CgACP可能参与对盐胁迫的调节和对氧化胁迫更加敏感。互补株Res-ΔCgACP恢复生长表型、致病力和附着胞形成率分析。综上所述,本研究发现肌动蛋白皮层斑块蛋白CgACP在调控胶孢炭疽菌菌丝生长、孢子产量、对寄主橡胶树的致病性、盐胁迫和氧化胁迫中起着重要的作用。

关键词：胶孢炭疽菌细胞骨架 cgeb1 CgACP 基因功能致病性附着胞

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