【摘 要】
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香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴转化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)引起的毁灭性土传病害,我国最常见的病原菌是1号(Foc1)和4号(Foc4)生理小种,它们腐生能力很强,属于典型的潜伏性侵染。实际生产中传统药剂对香蕉枯萎病的防治效果并不理想,药剂的普遍使用使病原菌的抗药性增加。氰烯菌酯(JS399-19)是作用方式独特、结构新颖的新型杀菌剂,对镰刀菌有很强
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香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴转化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)引起的毁灭性土传病害,我国最常见的病原菌是1号(Foc1)和4号(Foc4)生理小种,它们腐生能力很强,属于典型的潜伏性侵染。实际生产中传统药剂对香蕉枯萎病的防治效果并不理想,药剂的普遍使用使病原菌的抗药性增加。氰烯菌酯(JS399-19)是作用方式独特、结构新颖的新型杀菌剂,对镰刀菌有很强的专一活性,作用于I型肌球蛋白抑制ATP酶的活性阻碍其生长,但是离体条件下镰刀菌极易对其产生抗性。1.为了揭示杀菌剂靶标基因的具体功能,根据禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)中基因突变对氰烯菌酯产生抗性的突变位点相关基因进行筛选,得到3个可能对氰烯菌酯抗性相关的基因,用尖孢镰刀菌在NCBI中比对得到它们的同源基因,分别是Smy1、FOIG05203 和FOIG 15754。2.本试验克隆并鉴定了 Foc4的smy1基因(ESU11006),编码蛋白含954个氨基酸;FOIG05203基因(XM011323613.1),编码蛋白含924个氨基酸;FOIG15754(XM011325720.1)基因,编码蛋白含526个氨基酸,经过同源比对后发现这3个基因高度保守。3.采用Split-marker基因敲除技术,对smy1、FOIG05203和FOIG15754进行基因敲除换,对3种敲除突变体菌丝生长状态及生长速度、产孢量、对氰烯菌酯敏感性、对巴西蕉致病力和非生物胁迫进行分析。具体结果如下:(1)与野生菌Foc4相比,△smy1敲除突变体菌丝生长速度降低,菌丝畸形,产孢量增加,对氰烯菌酯敏感性变化不明显(EC50为6.41 μg/mL),对巴西蕉致病力降低,在非生物胁迫试验中突变体对渗透压和细胞壁选择性压力均不敏感,对SDS和氧化压力敏感。(2)△FOIG05203敲除突变体菌丝生长速度略慢于野生型,产孢量降低,菌丝生长状态没有出现明显变化,对氰烯菌酯的敏感性降低(EC50为8.73 μg/mL),对巴西蕉的致病力变化无影响,对氧化压力敏感,对渗透压、细胞壁选择压力和SDS不敏感。(3)△FO1IG15754敲除突变体菌丝生长速度无明显变化,产孢量增加,菌丝生长状态无明显变化,对氰烯菌酯的敏感性降低(EC50为7.52 μg/mL),对巴西蕉致病力降低不显著,对氧化压力敏感,对渗透压、细胞壁选择压力和SDS都不敏感;但是在山梨醇的胁迫下野生型菌株和突变体生长速度增加。以上结果表明smy1、FOIG05203和FOIG15754基因在Foc4的生长发育、致病力和对氰烯菌酯敏感性方面发挥重要作用。本研究丰富了香蕉枯萎病菌的致病机理,并为新的杀菌剂靶标的开发提供参考。
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