大丽轮枝菌VdKeR基因的克隆及功能分析

摘要：

由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的棉花黄萎病(cotton verticillium wilt)是威胁我国棉花(Gossypium hirsutum)生产的一种重要土传真菌维管束病害.本研究从棉花黄萎病菌强致病力菌株V592的基因组中克隆得到大丽轮枝菌的一个假定蛋白基因全长;根据同源重组原理和农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化获得该基因的敲除突变体及其互补菌株,并对突变体表型、致病力进行了分析,利用逆转录荧光定量PCR(reverse transcription qPCR,RT-qPCR)对其他4个致病相关基因的表达情况进行了研究.结果显示,该基因全长1439 bp,编码蛋白含有Kelch重复结构域和1个半乳糖氧化酶结构域,Kelch重复形成6叶螺旋桨结构,因编码蛋白含有Kelch重复(Kelch repeat,KeR),将该基因命名为VdKeR(GenBank No.MZ855770).与野生型菌株V592和互补菌株相比,VdKeR基因敲除导致棉花黄萎病菌在马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)培养基上的菌落生长速率降低、气生菌丝增多、产孢量减少、对棉花的致病力下降;RT-qPCR分析结果表明,VdKeR基因敲除后,cAMP依赖的蛋白激酶PKA的C亚基基因(C subunit gene of cAMP-dependent protein kinase A,VdPKAC1)、G蛋白β亚基基因(G proteinβsubunit gene,VGB)、类Nep1蛋白(necrosis-and ethylene-inducing-proteins(Nep1)-like protein,NLP)家族基因VdNLP1和VdNLP2的表达量降低.本研究表明,VdKeR基因与棉花黄萎病菌生长发育和致病性有关,并影响其他致病相关基因的表达.研究结果为深入研究大丽轮枝菌致病机制提供了基础资料.

关键词：大丽轮枝菌;Kelch重复(KeR);VdKeR基因;产孢;致病力

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分类号：S432.1(病虫害及其防治)

资助基金：国家自然科学基金32060590;31760497

在线出版日期：2021-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2212-2222