禾谷镰孢毒力因子Cos2功能的初步分析

【作者】 孙逸坤； 谷丽花； 李帆； 刘慧泉； 王秦虎；

【机构】 西北农林科技大学植物保护学院；

【摘要】 由禾谷镰孢(Fusarium graminearum)等真菌引起的赤霉病是小麦的主要病害之一,对作物生产和食品安全造成严重威胁。长期生产实践表明,培育并利用抗病品种是进行绿色防控的关键。然而,由于当前小麦与禾谷镰孢互作的分子基础研究还不够深入,导致可用于小麦赤霉病抗性改良的候选基因非常有限。在鉴定禾谷镰孢互作关键基因的过程中,我们发现了一个在侵染时期特异表达的分泌蛋白基因COS2。该基因敲除后,禾谷镰孢的营养生长、产孢以及有性生长阶段均无影响,仅在小麦上的致病力大幅度下降,表明Cos2是禾谷镰孢的一个关键毒力因子。烟草瞬时表达结果表明,Cos2可以诱导活性氧累积并引发植物细胞死亡。为了明确Cos2引发的细胞死亡在禾谷镰孢致病过程中的作用,我们利用组成型启动子回补了COS2敲除突变体,使Cos2在侵染开始时立即发挥细胞死亡诱导作用。胚芽鞘接种实验表明,Cos2组成性表达促进了禾谷镰孢的侵染,表明Cos2引发的细胞死亡可能有利于植物侵染。因此Cos2可能是禾谷镰孢与小麦互作中促进死体营养的关键效应子之一。本研究将继续通过探究Cos2寄主靶标及其功能,进一步解析禾谷镰孢Cos2介导植物感病的分子机制,进而为小麦赤霉病抗性的改良挖掘候选基因。更多还原