香蕉枯萎病菌木质部分泌蛋白FocTR4-SIX13的基因敲除

香蕉枯萎病是典型的土传性病害,在香蕉的整个生长期内都有可能发生,且流行范围广,严重威胁着香蕉产业。其病原菌为尖孢镰孢菌古巴专化型(Fusarium 寻找更多oxysporum f.sp.cubense,Foc),根据不同的鉴别寄主,香蕉枯萎病菌可划分为3个生理小种,其中热带4号生理小种(Smoothened Agonist NMRFocTR4)是侵染能力和毒性最强的生理小种,能感染几乎所有的香蕉,使得香蕉产业面临巨大的威胁。木质部分泌蛋白(Secreted in xylem,SIX)是由尖孢镰孢菌分泌的一类作用于植物木质部并富含半胱氨酸的小分子蛋白。本研究从香蕉枯萎病菌FocTR4-14013分离鉴定到了一个木质部分泌蛋白FocTR4-SIX13,并探究其对FocTR4致病性的影响。FocTR4-SIX13蛋白编码309个氨基酸,其N端包含21个氨基酸的分泌信号肽,通过同源重组的方法构建了该基因的敲除载体,利用PEG介导的原生质体转化FocTR4-14013野生型菌株获得敲除突变体FocTR4-ΔSIX13;通过对FocTR4-ΔSIX13突变体的Endosymbiotic bacteria生物学特征观察发现,FocTR4-SIX13基因的缺失使菌落生长速率低于野生型,产孢量增加,生物量干重比野生型明显增加;通过细胞壁胁迫敏感性试验发现,FocTR4-ΔSIX13突变体对胁迫更为敏感;在番茄侵染力试验中发现,FocTR4-ΔSIX13突变体在番茄上定殖的菌丝较野生型的稀疏。将FocTR4-ΔSIX13突变体用灌根法接种巴西蕉盆栽苗,结果发现FocTR4-ΔSIX13突变体的致病力与野生型菌株相比显著下降,其接种的香蕉苗发病率仅为40%,病情指数与野生型菌株相比下降了44%,这些结果表明FocTR4-SIX13是FocTR4-14013潜在的毒力因子。本研究对FocTR4-SIX13基因的致病力进行了初步的研究,研究拟进一步探究其致病机理及在香蕉中的互作靶标,为进一步揭示香蕉枯萎病菌的致病机理提供理论基础。