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棉花黄萎病是危害棉花生产的主要病害之一,主要病原菌为大丽轮枝菌(Verticillium dahlia Kleb)。大丽轮枝菌可形成微菌核,长期存留于土壤中,在有利的环境条件下孢子萌发,菌丝生长并从植物根部侵染,通过维管束发展到植物全身。Leucine-rich repeat(LRR)蛋白包含一段富含亮氨酸的重复序列,发现于酵母,果蝇,人类等物种中,已被证明对蛋白质互作起到调节作用,目前对大丽轮枝菌中LRR蛋白研究及致病机制研究很少。本研究首先通过大丽轮枝菌V991菌株全基因组数据的分析得到10个编码LRR蛋白的基因,并对其进行功能注释,蛋白结构预测、LRR蛋白分类及其在真菌中的保守性分析。10个基因中有8个是LRR蛋白的候选蛋白,SiginalP分析发现所有蛋白N端均不包含经典的信号肽,但是Secretome分析发现VDAG09119T0、VDAG01074T0和VDAG07522T0可能为非经典分泌蛋白,这些LRR蛋白分别属于不同的类别,RI类的LRR蛋白在真菌中非常保守。我们选择基因VDGA9119做进一步分析和研究,首先对VDAG09119基因进行克隆;利用RT-PCR技术发现VDAG09119基因在侵染阶段在24h到96h呈下调表达;构建VDGA9119基因敲除载体和基因回补载体,利用黄萎菌遗传转化得到敲除突变体菌株ΔLRR1-7,ΔLRR1-10和回补突变体菌株EctΔLRR-B、EctΔ LRR-D;对生长速率、菌落和孢子形态测量和观察后发现缺失VDGA9119基因对菌株的生长及形态没有影响。侵染棉花与烟草结果发现:野生型菌株和回补菌株接种植株发病严重,但敲除菌株接种植株的发病较轻,敲除基因突变体菌株的致病能力下降;对烟草根部侵染实验发现:敲除菌株能增加植物根部胼胝质沉积和提高防卫基因表达,上述结果初步判断编码重复序列LRR蛋白的VDAG09119基因影响了大丽轮枝菌的致病性和植物免疫反应。由于异分支酸可以被异分支酸水解酶水解,而异分支酸又是植物中水杨酸的重要合成原料之一。为了探究大丽轮枝菌中异分支酸水解酶基因,我们进行了基因鉴定和生物信息分析,找到了在大丽轮枝菌中编码异分支酸水解酶VdIsc1基因,与已知的异分支酸水解酶基因序列比对后发现,VdIsc1/基因含有高度保守氨基酸残基,保守的二级结构和保守的催化残基。为了探索VdIsc1基因是否影响异分支酸水解酶的活性,我们测量VdIsc1和VdIsc1A3 340nm的吸光度和DDHB含量得出VdIsc1基因提高了异分支酸水解酶的活性,并且该基因中催化残基对影响异分支酸水解酶有关键性作用。为了进一步验证VdIsc1在大丽轮枝菌中的毒性作用,将Δ1-12、△1-12VdIsc1和△1-12VdIsc1ΔNt接种棉花发现VdIsc1基因能帮助病原菌侵染棉花,并且该基因的N端在侵染病原菌过程中起到转运的作用。植物中表达VdIsc1和VdIsc1ΔNt后接种辣椒疫霉发现VdIsc1抑制了植物的免疫反应,同时测量了 SA的含量和PR1基因的表达,实验结果可得,异分支酸水解酶VdIsc1基因影响了水杨酸的合成和PR1基因的表达。