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胞外蛋白在病原菌侵染寄主过程中发挥重要作用,其分泌过程通常受介导膜泡运输的膜泡融合蛋白控制。本研究利用分离自棉花的大丽轮枝菌Vd991基因组开展了膜泡融合蛋白比较分析及其毒力功能鉴定。大丽轮枝菌Vd991编码的膜泡融合蛋白由22个SNARE(Soluble N-ethylmaleimide-sensitive Factor Attachment Protein Receptor)类蛋白、4个SM(Sec1/Munc18)家族蛋白以及10个Rab GTPase组成,其中22个SNARE类蛋白分成Qa、Qb、Qc、Qbc和R蛋白5个亚家族;各类蛋白以[Qa-Qb-Qc-Qbc-R]-SM-Rab不同组合形式形成膜泡融合复合体,参与蛋白的内质网-高尔基体-分泌囊泡-质膜融合等转运过程。进一步开展了大丽轮枝菌膜泡融合蛋白复合体关键组分毒力功能研究,VdSec22(R)和VdSso1(Qa)分别是“内质网-高尔基体”和“分泌囊泡-质膜融合”膜泡融合复合体的重要组分,VdSec22和VdSso1敲除后对感病棉花军棉1号的致病力和菌体繁殖量较野生型相比均显著下降,两个基因回补相应缺失突变体致病力和菌体繁殖量得恢复,结果表明“内质网-高尔基体”膜泡融合复合体组分VdSec22和“分泌囊泡-质膜融合”膜泡融合复合体组分VdSso1是大丽轮枝菌致病性所必须的。敲除突变体?VdSec22和?Vdsso1碳源利用分析发现,其利用碳源的能力较野生型明显降低。胞外蛋白致萎活性分析发现,野生型菌株Vd991胞外蛋白处理棉花(军棉1号)叶片72小时后即可引起典型的萎蔫黄化症状,但等量的突变体ΔVdSec22和ΔVdSso1胞外分泌蛋白的致萎活性显著下降,表明膜泡融合复合体组分VdSec22和VdSso1介导了大丽轮枝菌胞外(毒素)蛋白的分泌。iTRAQ鉴定表明,VdSec22和VdSso1分别调控了115个和72个致病性相关蛋白,分别涵盖了已鉴定的271种与致病性相关蛋白的42.4%和26.7%;功能聚类分析表明,VdSec22和VdSso1调控的蛋白主要参与了果胶、纤维素、木聚糖(Xylan)等细胞壁组分降解过程。另外,VdSec22和VdSso1也调控了部分毒素蛋白的分泌。上述结果表明,膜泡融合蛋白VdSec22和VdSso1是大丽轮枝菌蛋白转运系统的关键组分,这为大丽轮枝菌膜泡融合蛋白参与致病过程的系统研究和黄萎病防控关键靶点研发提供了理论依据。