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扩展青霉菌（Penicillium expansum）是一种在自然界广泛分布的植物致病真菌,可在许多谷类或水果类作物中引起严重的采后腐烂和毒素污染。苹果果实营养价值高,味道甜美,是市面上流通的主流水果之一。但其采后易受病原菌侵染,从而造成巨大的经济损失。扩展青霉菌是导致采后苹果腐烂的主要原因之一。目前的物理防治方法可以延缓,但不能完全抑制扩展青霉菌的生长。生物防治方法提供了更加有效的替代方案,然而其成本较高且应用受到限制,因此需对扩展青霉菌侵染宿主的机制进一步研究。在侵染宿主过程中,扩展青霉菌不仅通过增强自身致病能力,而且通过抑制宿主相关防御基因的表达来达到侵染效果。随着靶向基因敲除和全基因组测序等分子生物学和组学技术方法的出现,将有助于更好地理解扩展青霉菌侵染宿主的分子机制。H2O2胁迫耐受性是扩展青霉菌在侵染宿主过程中生存和成功的重要因素之一。目前,关于扩展青霉菌过氧化物还原酶（Peroxiredoxin,Prx）的了解甚少。为探讨Prx在涉及扩展青霉菌H2O2耐受性和毒力中的调控作用,从其基因组序列中鉴定了Prx家族的全部成员。基于系统发育分析和H2O2诱导后的基因表达水平,选取扩展青霉菌中的Prx V亚家族Pe Prx V1基因（Gen Bank登录号:PEX2＿104300）构建敲除突变体,进行基因功能研究。具体研究结果如下:（1）鉴定出6个扩展青霉菌Prx基因,分别属于三个亚组,即BCP-Prx Q、PrxⅤ和PrxⅥ亚组。其有3个Prx基因属于PrxⅤ亚组,包括PEX2＿104300（PePrxⅤ1）、PEX2＿063590（Pe PrxⅤ2）和PEX2＿091510（Pe PrxⅤ3）,对PePrxⅤ1、Pe PrxⅤ2和Pe PrxⅤ3基因编码蛋白序列进行生物信息学分析的结果表明,PePrxⅤ1与Pe PrxⅤ2、Pe PrxⅤ3相比,其蛋白序列、理化性质和蛋白质三维结构差别较大。（2）构建了扩展青霉菌PePrxⅤ1的敲除突变体（ΔPe Prx V1）,并对其和野生型进行了H2O2胁迫条件下的表型比较分析。相较于野生型,在H2O2胁迫下,ΔPe Prx V1在马铃薯葡萄糖液体培养基（PDB）中的孢子萌发受到抑制;同时,在马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）平板上生长速度也变慢。此外,扫描电子显微镜照片显示出H2O2对ΔPe Prx V1菌丝的伤害较野生型更为严重。罗丹明123染色的荧光图像显示ΔPe Prx V1菌丝的荧光强度较低,说明ΔPe Prx V1的菌丝在应对H2O2胁迫时,发生了细胞凋亡,导致线粒体膜电位下降。生理指标检测进一步发现:相较于野生型,ΔPe Prx V1细胞内活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）含量增加,ATP含量以及过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性降低。上述数据表明Pe Prx V1基因的敲除使其清除ROS的能力减弱,菌丝损伤和线粒体凋亡更严重。（3）qRT-PCR测定了25 mmol L-1 H2O2处理5 h后,野生型和ΔPe Prx V1 ROS清除系统的过氧化物酶编码基因中主要负责ROS清除的基因Prx、CAT、Kat、GPx、APX和Dy Prx＿D的表达谱。结果表明:同一基因家族内部成员存在上升或降低的不同表达趋势。基因表达量的增加可能是对Pe Prx V1基因敲除和其他过氧化物酶编码基因表达减少的补充,然而该补充机制不足以恢复整体POD活性达到正常。（4）将野生型和ΔPe Prx V1接种在苹果果实中以评估它们的致病性。结果表明,与野生型相比,侵染三天后,ΔPe Prx V1在苹果果实上的菌斑腐烂直径减少了20%左右。进一步发现接种ΔPe Prx V1的苹果果实中MDA含量低于接种野生型的苹果果实中的MDA含量。同时,接种ΔPe Prx V1的苹果果实中POD和CAT活性均高于接种野生型的苹果果实中的POD和CAT活性。（5）对接种野生型和ΔPe Prx V1三天后的苹果果实进行了扩展青霉菌与苹果互作的比较转录组测序。Pe Prx V1的敲除导致了31个毒力相关的效应因子基因的下调或上调。q RT-PCR结果进一步确定了9个效应因子基因和转录组数据一致的表达水平。Pe Prx V1敲除带来的毒力降低,可能通过调控上述效应因子基因实现。此外,比较了转录组数据中野生型和ΔPe Prx V1侵染的果实中,苹果基因组编码基因的表达情况。数据表明,相较于野生型侵染的果实,在接种了ΔPe Prx V1的果实中,苹果的茉莉酸生物合成、信号传导基因以及病程相关（Pathogenesis-related,PR）基因的呈现出上调的表达趋势。然而,水杨酸合成上游的关键基因L-苯丙氨酸解氨酶基因（PAL,MD12G1116700）在接种ΔPe Prx V1的果实中表达量较接种野生型的果实减少。上述宿主苹果基因的q RT-PCR验证结果进一步显示出与转录组数据一致的趋势,表明在接种ΔPe Prx V1的苹果果实中,JA调控的防御反应更为强烈。综上所述,Pe Prx V1在扩展青霉菌的孢子萌发、菌丝生长、H2O2胁迫下的耐受性以及侵染采后果实的毒力方面发挥着关键作用。