大豆疫霉转酰胺基酶PsGPI16N-糖基化修饰的生物学功能探究

【作者】 张凡； 张灿； 陈姗姗； 崔僮珊； 马全贺； 刘西莉；

【机构】 中国农业大学植物病理学系； 西北农林科技大学植物保护学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室；

【摘要】 植物病原卵菌侵染作物种类繁多,可给农业生产造成巨大的经济损失。其中,大豆疫霉（Phytophthora sojae）是十大植物病原卵菌之一,其导致的大豆疫病严重危害大豆生产。大豆疫霉的生活史分为无性阶段和有性阶段,其中无性阶段产生的孢子囊和游动孢子在其病害侵染循环中发挥着重要作用。已有报道表明,真核生物中半数以上的蛋白是糖蛋白,90%的糖蛋白发生N-糖基化修饰。在植物病原菌中的相关研究显示,N-糖基化可以影响病原菌菌丝的生长发育和无性孢子的产生,并可调控蛋白的折叠、稳定性、质量控制、分类和定位等。前期研究发现,大豆疫霉GPI转酰胺基酶PsGPI16在94位天冬酰胺上发生N-糖基化修饰,但其生物学功能尚不明确。本研究采用CRISPR/Cas9介导的卵菌原生质体转化技术,成功获得了PsGPI16蛋白的纯合定点突变转化子PsGPI16^N94A,并开展了其生物学性状研究。结果表明,定点突变转化子的休止孢萌发率显著下降,较亲本减少了81.8%～85.2%;此外,定点突变转化子致病力也显著下降,菌饼和游动孢子接种大豆黄化苗产生的病斑长度较亲本减少了18.2～20.4 mm。综合以上结果,表明PsGPI16的N-糖基化修饰参与调控了大豆疫霉的休止孢萌发及其侵染致病,具体的调控机制还需要进一步深入开展研究。更多还原