论文部分内容阅读
西瓜枯萎病作为危害西瓜最为严重的病害之一,严重威胁着我国西瓜产业进一步发展。该病是由尖孢镰刀菌西瓜专化型（Fusarium oxysporum f. sp. niveum）侵染引起的维管束病害。尖孢镰刀菌西瓜专化型存在小种分化,目前公认有四个生理小种,分别是生理小种0、生理小种1、生理小种2和生理小种3。西瓜枯萎病的防治主要依靠栽培抗病品种、嫁接和药剂防治,但生产上并不存在完全对西瓜枯萎病菌免疫或高抗的商业西瓜品种,多数西瓜品种的抗病性不强。嫁接西瓜可以有效预防枯萎病,保证和提高西瓜产量,但对西瓜的品质有一定的影响。使用药剂防治仍是生产上控制西瓜枯萎病最为重要的方法之一,生产上治疗西瓜枯萎病的高效药剂较少,随着西瓜枯萎病菌耐药性的不断提高,对新药剂的需求愿望越来越迫切。本文研究了诱抗剂A101和A102分别对西瓜和甜瓜枯萎病的防效以及对西瓜和甜瓜产量与果实品质的影响,以50%多菌灵和50%扑海因为对照药剂,清水处理为CK。田间试验结果表明,诱抗剂A101和A102不仅对西瓜和甜瓜枯萎病的防治效果显著或略优于对照药剂,还能显著提高西瓜和甜瓜的亩产及果实品质。随机插入诱变作为一种筛选病原真菌突变体的方法之一,在鉴定致病相关基因研究工作中应用越来越普遍。本文通过农杆菌介导的真菌遗传转化,获得了2800多个西瓜枯萎病菌生理小种1的T-DNA随机插入转化子,对转化子进行致病性测定后发现3个转化子的致病性显著下降,TAIL-PCR技术扩增出致病性下降转化子的T-DNA旁侧序列,发现3个致病性下降转化子的T-DNA插入位点分别为med12、btf3a和ChsV基因。查阅文献发现med12是Mediator complex家族成员之一,Mediator complex是由25-30个蛋白亚基组成的真核生物中结构和功能保守的超复合体,是RNA聚合酶Ⅱ的辅助因子。Mediator complex由头部、中部、尾部及细胞周期蛋白激酶CDK8模块组成。我们利用基因敲除和互补的方法对西瓜枯萎病菌Mediator complex家族中的Fomedl2（FOXG17745.2）、 FoCdk8（FOXG13730.2）、FoCycc、Fomedl9（FOXG02013.2）、Fomed10（FOXG02263.2）、Fomedl5（FOXG02288.2）等6个基因进行了敲除,除Fomedl2和Fomedl5两个基因敲除突变体没有互补成功外,其他4个基因敲除突变体均成功进行了互补。实验得出以下结果：（1）FoCdk8、Fomedl9和Fomed10基因的缺失均使西瓜枯萎病菌的致病力完全丧失,FoCycc基因的缺失使西瓜枯萎病菌的致病性显著下降；（2）Fomedl9、Fomed10, FoCycc基因敲除突变体菌丝生长缓慢,菌丝生长速率下降,FoCycc和FoCdk8两个基因缺失突变体在PDA培养基中培养会产生黑色素,菌落色泽变化明显；（3） FoCdk8、Fomedl9、Fomed10, FoCycc基因敲除突变体的产孢能力和分生孢子萌发率均显著下降；（4）扫描电镜观察发现Fomed19、FoCycc基因敲除突变体侵入能力和野生型一样,基因敲除突变体没有丧失从西瓜幼苗根部表皮细胞间隙侵入的能力；（5）基因表达分析显示FoCycc和FoCdk8基因具有正向和负向调控基因表达的功能；（6）基因互补实验表明FoCdk8、Fomed19、Fomed10, FoCycc基因互补菌株的致病性、产孢、萌发及菌丝生长菌等表型可恢复野生型水平。以上结果表明西瓜枯萎病菌生理小种1中的FoCdk8、Fomed19、Fomed10, FoCycc基因在调控孢子形成与萌发、菌丝生长及致病性方面具有重要生物学功能。