苹果炭疽叶枯病菌致病力丧失突变体M744的T-DNA标记基因的克隆及功能分析

【作者】 吴建圆； 周宗山； 冀志蕊； 迟福梅； 张俊祥；

【机构】 中国农业科学院果树研究所；

【摘要】 苹果炭疽叶枯病是由苹果炭疽叶枯病菌（Glomerella cingulata;无性,Colletotrichum spp.）引起的,该病害在我国山东、河北、陕西、辽宁和山西等苹果主产区连年大发生,给苹果产业带来巨额损失。该病菌既为害叶片又为害果实,流行速度极快。叶片感病,初为黑色小点,逐渐扩展为边缘模糊的病斑,病斑在高温高湿条件迅速扩展形成大型枯死斑,导致叶片变黑枯死;果实染病,初为红褐色小点,后发展为圆形或近圆形直径1³mm红褐色凹陷斑,果实的病斑量很大,单个果实上多达几百个病斑。目前,苹果炭疽叶枯病菌侵染苹果叶片的过程相对清楚,但该病原菌的致病机理研究较少,明确该病原菌的致病机理是控制该病害必要的基础性工作。前期,本实验室已经通过建立农杆菌介导的苹果炭疽叶枯病菌遗传转化技术体系,构建了苹果炭疽叶枯病菌菌株W16的T-DNA插入突变体库,并通过致病性测定筛选得到多株致病性变异的突变体。其中突变体M744丧失了致病能力,利用Southern杂交技术进行检测,结果显示突变体M744T-DNA插入为单拷贝插入。利用TAIL-PCR的方法扩增突变体M744侧翼序列,获得了T-DNA插入位点的左臂侧翼序列,其大小为358bp。通过与数据库中围小丛壳菌23基因组数据比对,得知T-DNA插入位点位于基因组数据库Scaffold₃序列。Fgenesh程序预测该基因是由3个外显子和2个内含子组成,转录起始位点与翻译起始密码子重合,PolyA信号与翻译终止密码子TAG重合。该基因由1 681个碱基组成,含有2段内含子,外显子碱基1 569个,编码氨基酸523个。该基因在丝状真菌中还未报道,在植物中该基因参与激素、脂质、金属离子、次生代谢产物和外源物质的运输,还参与植物与病原体间的相互作用和植物体内离子通道调控等重要的生理过程。推断该基因可能参与了苹果炭疽叶枯病菌内源物质的运输过程从而影响孢子萌发、侵染钉形成等相关过程,也可能参与对离子通道的调控影响毒素的释放过程进而影响病原菌的致病能力。更多还原