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由尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusariumoxysporumf.sp.cubens，Foc）引起的香蕉枯萎病，是一种毁灭性的土传真菌病害，已经对我国乃至世界香蕉产业造成重大影响。香蕉枯萎病菌有4个生理小种，其中热带4号生理小种（Tropicalrace4，TR4）致病力最强、寄主范围最广、危害最为严重，是我国及世界香蕉产业最主要的威胁，研究其重要致病基因及其致病机制对于开展分子育种、研发有效的防控措施具有重要的意义。 前期研究表明一些基因在FocTR4侵染过程中有较高水平表达，说明它们在病原菌致病过程中起重要作用。本项目选择SIX1（Secretedinxylem1）、SIX4以及SGE1（SIXGeneExpression1）开展相关研究，结果如下： 1.SIX1、SIX4和SGE1基因的鉴定全长序列的获得： 从NCBI数据库下载番茄枯萎病菌（Fusariumoxysporumf.sp.lycopersici，Fol）的SIX1、SIX4和SGE1基因序列，将之比对到已经测序和组装好的FocTR4菌株II5（VCG01213）基因组序列，获得其相应基因序列，发现SIX1有3个拷贝（FOIG_16556,FOIG_16557和FOIG_16627），SIX4有1个拷贝（FOIG_16632）和SGE1有1个拷贝（FOIG_08835），分别与Fol相关基因存在较高的同源性。 2.SIX1A、SIX4和SGE1基因的敲除及回补实验： 利用本实验室建立的基因敲除技术体系，对上述基因成功进行了干扰，并通过PCR验证以及Southernblot验证，获得它们的敲除突变体以及回补突变体。 3.敲除突变体△FoSIX1A、△FoSIX4及△FoSGE1的形态及致病性鉴定： 敲除突变体△FoSIX1A及△FoSGE1的菌丝几乎不产生色素，△FoSIX4的菌丝色素变成浅红色，说明SIX1A、SIX4和SGE1均能对菌落形态进行调控。通过与对照组比较，△FoSIX4和△FoSGE1的产孢量降低，△FoSIX1A的产孢量升高，说明SIX1A、SIX4以及SGE1的表达变化对FocTR4菌株产孢能力有影响；另外，△FoSIX1A、△FoSIX4及△FoSGE1接种感病香蕉品种巴西蕉后，与野生型菌株II5相比较，其在根系中的生物量均显著降低，通过计算其病情指数，我们得出野生型WT的病情指数为92±3.6，△FoSIX1A为8±1.2，△FoSIX4为35±4.1，△FoSGE1无发病症状，其生物量与病情指数正相关，说明，基因敲除SIX1A、SIX4以及SGE1，抑制其表达，能够延缓病原菌在根系中的生长和扩散速度，从而影响致病性。 为进一步阐明上述突变体致病性丧失的机理，利用液相色谱仪测定和比较突变前后菌株生物合成镰刀菌酸（FusariumAcid，FA）的能力，发现△FoSGE1菌株生物合成镰刀菌酸的量显著下降，进一步利用qPCR验证确认FA生物合成相关基因Cluster也显著下调表达，说明SGE1的基因表达水平也对FocTR4生物合成FA有显著的调控作用。