苹果树腐烂病菌丝氨酸蛋白酶基因VM1G_08720的功能分析

摘要

苹果是我国种植面积最广的温带水果之一,由苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali)引起的苹果树腐烂病(Valsa canker of apple)是危害我国苹果树最为严重的病害之一。明确病原菌生长发育、响应环境胁迫及致病作用,解析病原菌的适应性及致病分子机制,有利于提出病害新的防控措施。本研究应用Double-joint PCR以及gap-repair方法获得基因VM1G_08720的缺失突变体和回补菌株。利用十字交叉法和伤口接种等方法,研究了基因VM1G_08720对病菌生长发育和致病性的影响。通过在PDA培养基中分别添加400μg/mL的荧光增白剂、200μg/mL的刚果红、0.01%的SDS三种细胞壁干扰剂和0.5M的NaCl、0.5M山梨醇两种渗透胁迫因子,研究了该基因对病菌细胞壁完整性的维持及渗透胁迫的影响。通过设置不同pH的培养基,研究了基因VM1G_08720在不同pH下对病菌生长发育的影响。研究结果显示,与野生型sdau11-175相比,基因VM1G_08720缺失突变体在菌落颜色、菌丝致密度、生长速率无显著差异,分生孢子器产生数量减少;在含有200μg/mL刚果红、0.01%SDS的培养基上,抑制率显著降低,在含有0.5 M NaCl的培养基上的抑制率显著增加,而在含有400μg/mL荧光增白剂和0.5 M山梨醇的培养基上,无显著差异;在pH为4-10时,生长速率显著降低,而在pH为11-12时,无显著性差异;在苹果果实和苹果枝条上的病斑大小无显著性差异,回补菌株均恢复到野生型水平。表明基因VM1G_08720在病菌分生孢子器的产生、酸碱度的响应、维持细胞壁完整性以及渗透胁迫方面发挥重要作用。