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大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病是危害棉花生产的主要病害之一。由于植物中的抗性材料或基因较缺乏,加之大丽轮枝菌以微菌核的形式长期存活于土壤中,使得黄萎病防治极为困难。大丽轮枝菌的致病机理、变异机理、与寄主植物的互作等研究较少,这也限制了抗黄萎病育种。因此,开展黄萎病的致病机理和病原菌与植物的互作研究对解决黄萎病危害意义重大。蛋白组学分析发现异分支酸水解酶(isochorismatase hydrolase)只在大丽轮枝菌强致病力菌株中存在,该酶可以将异分支酸水解成2,3-二羟基苯甲酸和丙酮酸,进而可能会影响寄主水杨酸的合成；而水杨酸是植物受到病原物侵染后诱导一系列防卫反应的信号因子,水杨酸合成受阻可能诱导寄主抗病水平降低。因此,编码异分支酸水解酶的基因(VdISO)可能是大丽轮枝菌中一个潜在的致病因子。本研究克隆了大丽轮枝菌VdISO基因,通过转VdISO基因烟草、同源重组敲除大丽轮枝菌VdISO基因以及突变体的转基因互补实验,研究了VdISO基因在大丽轮枝菌的功能。通过RT-PCR克隆了大丽轮枝菌强致病力落叶型菌株V991的异分支酸水解酶(VdISO)基因,并构建VdISO基因过量表达的植物表达载体,通过农杆菌介导转化烟草,TO转基因烟草自花获得T1代,用烟草花叶病毒(TMV)接种T1转基因烟草,检测其局部抗性和系统获得抗性,结果发现转基因烟草接种叶片上形成的枯斑数显著多于野生型烟草,表明转基因烟草对TMV更敏感；水杨酸含量测定结果发现转基因烟草叶片中的水杨酸含量明显低于野生型,为野生型的0-16.5%,接种TMV48h后,转基因烟草中的水杨酸含量明显上升,但也仅为野生型的40-45%左右;RT-PCR结果也发现接种TMV48h后,病程相关蛋白基因PR-la、Basic PR-1、PR-2、PR-3和PR-5在转基因烟草接种叶片中的表达量均显著低于野生型,为野生型的8-33%。上述结果表明VdISO基因过量表达可能抑制了烟草中水杨酸的合成前体-异分支酸的合成,从而降低转基因烟草在病原菌诱导时水杨酸的合成量以及下游防卫基因的表达,使植株更易于感病。构建了敲除大丽轮枝菌强致病力菌株V991VdISO,基因的敲除载体以及VdISO基因功能互补载体,通过农杆菌介导转化大丽轮枝菌分生孢子分别获得两个功能缺失的突变体(△isol2、△iso18)和功能互补转化子EctAisO。转化子表型观察发现,与野生型相比,△iso12和△iso18菌落形态发生明显变化,气生菌丝明显减少,菌落颜色为由白色变成淡黄色,产孢量大大增加,是野生型的11倍；而VdISO基因互补后,Ect△iso的菌落形态和产孢量均与野生型一致。转化子接种棉花的致病力检测表明,在侵染棉花的早期(14dpi,21dpi),△iso12的致病力低于野生型,在侵染后期(30dpi)则无明显差异；VdISO基因互补后,Ect△iso致病力恢复到野生型的水平,在侵染棉花的早期和后期与野生型均无明显差异。上述结果表明,VdISO.基因对大丽轮枝菌的致病力有一定的影响。