核盘菌氮代谢相关基因对其致病力的影响

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核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)是典型的死体营养型植物病原真菌,寄主十分广泛,可成功侵染75个科共729种植物。油菜作为我国重要的油料作物之一,种植面积大,核盘菌侵染形成的菌核病极大影响产量,造成巨大的经济损失。通过解析核盘菌致病相关基因的功能及其机制,可为菌核病防治提供更为丰富的理论依据。油菜生长过程中需要外源施加氮肥,在油菜生长过程中外源施加氮肥是否会影响核盘菌的致病力尚不明确。在大田油菜叶片上喷施5 mmol/L和50 mmol/L NH4Cl后接种核盘菌,结果发现50 mmol/L NH4Cl处理条件下,核盘菌的病斑扩展速度更快,说明叶片上高浓度NH4Cl的存在有利于核盘菌的侵染。核盘菌致病阶段全基因转录组数据及q RT-PCR结果显示编码Ⅰ型谷氨酰胺酰胺转移酶的基因(SS1G_09620)和异青霉素N合成酶的基因(SS1G_07964)在核盘菌致病阶段表达显著上升。为了明确这两个基因在核盘菌致病过程中的作用,通过同源重组获得了SS1G_09620和SS1G_07964的敲除转化子。SS1G_09620和SS1G_07964基因敲除不影响核盘菌的菌丝生长速度、菌落形态、产草酸能力和菌核形成能力。在油菜叶片上的致病力结果显示,两个基因敲除突变体的致病力与野生型无差异。但在50 mmol/L NH4Cl处理条件下,SS1G_07964的敲除突变体致病力低于野生型菌株1980,而在5 mmol/L NH4Cl处理条件下,SS1G_09620的敲除突变体致病力低于野生型1980,表明这两个基因可能对核盘菌在不同含量NH4Cl状态下的反应不同,从而影响了核盘菌的致病力。综上所述,本文发现高浓度NH4Cl会影响核盘菌的侵染,而Ⅰ型谷氨酰胺酰胺转移酶基因(SS1G_09620)和异青霉素N合成酶基因(SS1G_07964)的敲除虽然不影响核盘菌的致病力,但NH4Cl处理对不同敲除转化子的致病力有不同影响,具体作用机制有待进一步研究。
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