拟轮枝镰孢二氢乳清酸氧化酶对伏马毒素合成的影响

摘要

拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)是玉米穗腐病的主要病原菌之一,其产生的伏马毒素是一种有毒次级代谢产物,严重降低玉米品质,威胁食品安全。DHOD基因编码二氢乳清酸氧化酶(DHOD),主要通过参与生命体中的嘧啶合成途径来影响机体的DNA、RNA合成,进而调控次生物质代谢等过程。为明确DHOD基因在拟轮枝镰孢伏马毒素生物合成中的作用,首先分析拟轮枝镰孢DHOD的系统发育关系,然后通过同源重组法创制拟轮枝镰孢DHOD基因敲除突变体,采用高效液相色谱法(HPLC)检测拟轮枝镰孢野生型与DHOD基因敲除突变体伏马毒素产生量的差异,并利用RT-qPCR技术分析DHOD基因及伏马毒素合成相关基因的表达量。系统发育分析及序列同源比对结果表明,DHOD基因在镰孢菌中较保守;PCR和RT-qPCR分析表明,采用同源重组法获得了拟轮枝镰孢DHOD基因敲除突变体;HPLC分析显示,DHOD基因敲除突变体的毒素产量较野生型显著下降88.32%~93.56%;RT-qPCR检测结果表明,拟轮枝镰孢DHOD基因敲除突变体中fum1、fum6、fum8和fum13基因表达量较野生型均显著下降。综上所述,拟轮枝镰孢中DHOD基因表达量与伏马毒素的产量呈正相关。