高毒力大丽轮枝菌vdg1特异分泌蛋白hssp致病相关功能分析

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1、棉花学报CottonScience2015袁27渊4冤院337―345高毒力大丽轮枝菌VDG1特异分泌蛋白HSSP致病相关功能分析**徐明袁陈捷胤袁马雪峰袁王新艳袁郭维袁戴小枫渊中国农业科学院农产品加工研究所袁北京100193冤摘要院以棉花高毒力大丽轮枝菌(Kleb.)菌株VDG1和低毒力大丽轮枝菌菌株VDG2基因组测序数据为基础袁通过比较基因组学和分泌蛋白预测发现VDG1中1个特异分泌蛋白袁将其命名为HSSP遥通过PEG介导的原生质体转化方法获得了该基因的敲除突变株驻袁并以木糖尧淀粉尧纤维素尧果胶尧木聚糖和半乳糖为底物模拟分析了其降解细胞壁组分的能力袁发现该突变

2、体的果胶酶尧木聚糖酶和半乳糖酶活力较野生型显著降低曰通过测定菌丝产量和孢子产量袁发现基因对菌丝和孢子的形成均有重要作用曰通过定量蘸根接种法在感病棉种军棉1号上测定致病力袁发现基因敲除突变体的致病力与野生型相比明显减弱遥上述结果说明HSSP作为高毒力大丽轮枝菌菌株VDG1中1个特异的分泌蛋白在对寄主棉花的致病过程中发挥了重要作用遥关键词院大丽轮枝菌曰分泌蛋白曰基因敲除曰致病力中图分类号院S435.621文献标志码院A文章编号院1002-7807(2015冤04-0337-0910.11963/issn.1002-7807.201504006**XuMing,Chen

3、Jieyin,MaXuefeng,WangXinyan,GuoWei,DaiXiaofeng(100193,)Thefungalgenusincludessomepathogensthatcausewiltdiseaseinplants.Comparativegenomicanaly-sisandproteinpredictionofthehighlyvirulentdahliaestrainVDG1andthenon-pathogenicstrainVDG2identifiedaVDG1-specificsecretionprotein,HSSP.wasrepl

4、acedinVDG1bythehygromycingeneviaPEG-me-diatedtransformation.ThemutantwasgrownonCzapekagarwithdiversecarbonsourcesincludingxylose,starch,cellu-lose,pectin,xylan,andgalactosetoevaluatetoplantcellwalldegradation.Pectinase,xylanase,andgalactosidaseactivitiesweresignificantlylowerinthemuta

5、ntwhencomparedwiththatofVDG1,respectively.Myceliaandsporeyieldwerelowerinthemutantaswell.Importantly,themutantwasconsiderablylesspathogenicthanVDG1whentestedonthecottonplantvarietyJunmian1.WeconcludethatHSSPisaVDG1-specificsecretionproteinthatplaysanimportantroleinVDG1pathogenicity.;s

6、ecretedprotein;geneknockout;pathogenicity大丽轮枝菌渊dahliaeKleb.冤袁属存在严重分化袁已有研究表明棉花黄萎病菌在菌于半知菌类轮枝孢属真菌袁寄主范围极广袁可危丝形态上可以分为菌核型尧菌丝型和中间型曰根害200多种双子叶植物袁由其引起的棉花黄萎病据ISSR指纹图谱和致病力测定可以分为强尧中尧[2-3]被称为棉花的野癌症冶袁是制约我国棉花生产的主弱3种致病力类型遥棉花黄萎病曾于1993年[1-2]要因素之一遥我国幅员辽阔袁气候变化多样袁大在全国范围内暴发大流行袁发病面积占当年棉花2丽轮枝菌无论是在菌丝形态还是致病力方面

7、均种植面积的50%以上达到267万hm袁其中绝收收稿日期院2015-04-13作者简介院徐明渊1981―冤袁女袁博士研究生袁xumingbest@126.com曰*通信作者袁郭维袁guowei01@caas.cn曰戴小枫袁daixiaofeng@caas.cn基金项目院国家重点基础研究发展计划渊973计划冤项目课题渊2013CB127803冤曰国家自然科学基金渊31171799冤曰公益性行业渊农业冤科研专项要要要作物黄萎病综合治理技术方案渊201503109冤338棉花学报27卷2重病田面积达到13.8万hm袁损失皮棉1亿基因组测序渊未发表冤曰用于致病性测定的寄主

8、为多kg袁