棉花黄萎病菌致病相关基因VdPR3的克隆及功能分析
本课题组前期研究已经建立了棉花黄萎病菌强致病力菌株vdo8o的T-DNA插入突变体库，通过2轮的致病力筛选，得到了25株单拷贝插入的低致病力突变体。本研究从其中1个低致病力突变体出发，克隆得到了致病相关基因VdPR3并对其进行功能分析。主要研究结果如下:(l)VdPR3的克隆和基因结构分析。VdPR3全长762by位于V.dahlia。第一条染色体上，包括2个外显子和1个内含子，开放阅读框(ORF)的长度为321by，编码106as，为假定蛋白。(2)基于同源重组原理，结合融合PLR,巢式PLR和Uateway技术，构建了致病相关基因Vd-PR3的敲除载体;利用酶切连接的方法，构建了VdPR3的互补载体。通过ATMT(Agrobacteriumtumefaciens-mediated transformation)技术进而获得敲除突变体△VdPR3和互补突变体△VdPR3-C.(3)对致病相关基因VdPR3的突变体的生长发育及致病性的研究发现，与野生型菌株Vd080相比，敲除突变体△VdPR3的菌落形态发生了变化，菌落中微菌核数量明显减少;在以纤维素为唯一碳源的培养基中，敲除突变体△vdPR3的生长速率比野生型vdo8o降低了5300;致病力测定结果表明，敲除突变体△vdPR3能引起发病延迟，且棉株的褐化率降低。野生型菌株vdo8o接种24d后病情指数高达52.11±3.7，且造成多数棉株死亡，而敲除突变体△vdPR3的病情指数则是20.67±3.2-26.71±0.3，极显著低于野生型菌株。重新将致病相关基因VdPR3导入缺失突变体中获得的互补突变体△VdPR3-C，不仅使其致病力得到了恢复，达到了野生型Vd080的水平，而且使其利用纤维素酶的能力与野生型Vd080相比差异不显著。通过qPCR测定了VdPR3突变体在棉花不同组织部位的生物量情况，结果发现，基因VdPR3也影响了V.dahlia。在根部的定殖侵染和下胚轴中的扩展繁殖能力，呈现出与其致病力显著相关的特性。这表明基因VdPR3对V.dahlia。的致病力有重要贡献。综上所述，致病相关基因VdPR3与V.dahlia。毒力密切相关，参与了调控V.dahlia。的菌丝生长、抱子生产、微菌核的形成及CWDEs的活性，在侵染寄主棉花的过程中发挥着重要作用，对V.dahlia。的致病力有重要贡献。
棉花黄萎病菌 VdPR3致病相关基因 克隆技术 致病力突变体 功能分析
朱荷琴 张亚林 李志芳 冯自力 冯鸿杰 赵丽红 师勇强
棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000
国内会议
新疆昌吉
中文
226-226
2015-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）