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本文从分子水平上揭示香蕉枯萎病病原菌的致病机理,将为开拓新的防治途径,有效控制病原菌侵害和选育新的抗病品种奠定理论基础,也为尖孢镰刀菌的功能基因组学研究积累材料。主要结果如下:
1、采用本实验室建立的根癌农杆菌介导转化方法(ATMT)对香蕉枯萎病菌4号生理小种进行大规模插入突变,共获得4200个突变体,经过对其致病性检测,筛选到11个致病力明显减弱的突变体,其编号分别为W106、W1622、W1858、W2978、W2982、W2983、W2987、W2999、W3010、W301.2、W3055。对上述突变体进行形态观察和产孢量测定,除其中W1622、W2987、W3010、W3055四个突变体在菌落生长速度、产孢量或基质颜色等方面表现出一定的多样性外,其它突变体与野生型菌株基本一致,表明菌落直线生长速度、菌丝生长量、产孢量以及产生的色素等与致病性无直接相关性。
2、通过Southern杂交的方法检测了其中10个目标突变体基因组DNA中T-DNA插入的拷贝数,结果表明这些目标突变体都是单拷贝随机插入的。
3、采用Tail-PCR和基因克隆等技术方法获得了目标突变体插入突变基因的部分序列,经同源性分析表明,W1858突变基因的部分序列与尖孢镰刀菌甜瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.melonis)的致病相关基因FOW2的部分序列同源率高达99.6%,而该序列对应的氨基酸序列与FOW2的氨基酸序列完全一样。从野生型菌株基因组DNA中克隆了一个与FOW2同源的基因FOW2-foc,FOW2-foc的cDNA序列和FOW2基因同源率高达99.4%,氨基酸序列同源率也高达99.5%,表明克隆的FOW2-foc基因是香蕉枯萎病菌的一个致病相关基因。
4、突变体W106突变基因的部分序列编码的蛋白含有一个完整的保守结构-DUF726,将该序列翻译成氨基酸序列进行疏水区和跨膜区的结构预测,显示W106侧翼序列编码的蛋白N-端有3个强跨膜区,该突变基因可能编码一个与致病性相关的跨膜蛋白。突变体W3055突变基因的部分序列编码的蛋白与GibbereUazeae PH-1菌株中一个含有F-box蛋白区域的假设蛋白有32%的相似性,推测W3055基因组中被打断的基因可能是一个与蛋白质降解有关的基因。突变体W2982和W2987突变基因的部分序列大小分别是595 bp和367 bp,经Blast分析,Genbank数据库中没有相似序列的记载,有待进一步研究。