分泌蛋白MoUPE9参与调控稻瘟菌的产孢和致病性

【作者】 马旖旎； 聂燕芳； 李华平； 李云锋；

【机构】 华南农业大学植物保护学院； 华南农业大学广东省微生物信号与作物病害重点实验室； 华南农业大学材料与能源学院；

【摘要】 由稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻上的一种重要真菌病害。分泌蛋白作为一种重要的致病因子,在稻瘟菌与水稻互作过程中起着关键作用。在前期工作中,本研究室通过分泌蛋白质组学技术鉴定了一个Uncharacterized protein (命名为MoUPE9), EffectorP3.0预测为候选效应子。生物信息学分析发现, MoUPE9含有信号肽、无跨膜结构域、无GPI锚定位点,亚细胞定位于胞外,为经典分泌蛋白。RT-qPCR分析表明, MoUPE9的表达水平在稻瘟菌侵染水稻早期显著上调;农杆菌介导的瞬时表达试验表明, MoUPE9能抑制由BAX引起的烟草坏死反应和活性氧积累。MoUPE9信号肽具有分泌特性,在水稻原生质体中定位于细胞膜。采用PEG介导的原生质体转化法,成功获得敲除突变菌株ΔMoUPE9和回补菌株ΔMoUPE9-com。MoUPE9基因的敲除对稻瘟菌菌落生长、产孢量、菌丝形态、分生孢子萌发和附着胞形成没有影响;ΔMoUPE9对CFW胁迫的敏感性增强, RT-qPCR分析表明其细胞壁完整性相关基因表达显著下调。ΔMoUPE9分生孢子萌发率和附着胞形成率皆明显低于野生型和回补菌株,且分生孢子发育过程中的糖原和脂质从分生孢子向附着胞的转移减慢,说明MoUPE9会影响稻瘟菌附着胞成熟过程中所必需的糖原代谢和脂质代谢。采用离体和活体接种法分别进行的致病性分析结果表明,ΔMoUPE9对水稻的致病力显著降低;侵染过程观察发现,MoUPE9敲除影响稻瘟菌附着胞穿透和侵染菌丝生长,同时MoUPE9的敲除引起了稻瘟菌侵染后水稻叶鞘更强的ROS爆发。综上,MoUPE9是稻瘟菌的重要致病因子。更多还原