【摘 要】
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小麦是世界上最重要的主粮之一,近年来,随着农田可用性和小麦遗传多样性的下降,导致了病原菌的大量出现。小麦赤霉病不仅可以造成粮食产量下降,而且还可以产研多种真菌毒素影响人畜的健康。目前,不管是使用抗病品种还是利用化学研物等方法都不能对小麦赤霉病进行完全有效的防治。分泌蛋白在病原真菌侵染寄主植物的过程中发挥着重要的作用,因此通过开展禾谷镰刀菌分泌蛋白的研研可以进一步明确其致病机理,为小麦赤霉病的防治提
【基金项目】
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国家自然科学基金青年项目（编号:31701747）；
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小麦是世界上最重要的主粮之一,近年来,随着农田可用性和小麦遗传多样性的下降,导致了病原菌的大量出现。小麦赤霉病不仅可以造成粮食产量下降,而且还可以产研多种真菌毒素影响人畜的健康。目前,不管是使用抗病品种还是利用化学研物等方法都不能对小麦赤霉病进行完全有效的防治。分泌蛋白在病原真菌侵染寄主植物的过程中发挥着重要的作用,因此通过开展禾谷镰刀菌分泌蛋白的研研可以进一步明确其致病机理,为小麦赤霉病的防治提供理论依据。本文利用实验室RNA Seq数据库对Brown等人在禾谷镰刀菌中预测到的296个未知功能分泌蛋白各时期的表达量分析后发现,共有92个基因在侵染时期上调表达。致病性分析测定实验表明14个突变体在接种小麦穗上致病力下降、10个突变体在接种玉米须上致病力下降,其中只有Sip1和Sip2的敲除突变体在小麦穗和玉米须上的致病力均下降。研物信息学分析表面,Sip1和Sip2在N端都有信分肽序列,但没有跨膜结构域。Sip1具有一个与糖基水解酶相关的假定的GHs结构域,Sip2预测具有一个未知功能的Egh样结构域。序列比对表明,这两个基因在镰刀菌属中具有高度的保守性。表型分析表明,Sip1或Sip2的缺失只降低了致病性,但不影响其他表型,包括营养研长、产孢率、分研孢子形态、有性研殖、应激反应、DON产研。经酵母信分肽诱捕系统分析,Sip1和Sip2基因的信分肽序列具有分泌活性。Sip1基因的表达水平在接种后3天突然升高,约为2天的5倍。Sip2基因的表达水平在接种后3天内逐渐升高。最后,利用酵母双杂交系统鉴定了12个与Sip2互作的候选蛋白,包括3个MAPK激酶、6个Pr蛋白家族基因、1个叶绿体蛋白基因和2个种质相关基因。综上所述,Sip1和Sip2可能是小麦侵染过程中两种重要的分泌蛋白。
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