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香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc）引起的一种毁灭性病害。该病原菌共有3个生理小种,其中4号小种致病范围最广,几乎能侵染所有香蕉种类,特别是目前主栽品种Cavendish（AAA）香蕉,造成严重的经济损失。为了克服寄主的抗性,尖孢镰刀菌产生一系列的分泌蛋白进入寄主细胞抑制寄主免疫反应引致发病。虽然香蕉枯萎病的危害严重性已引起越来越多的重视,但香蕉枯萎病菌热带4号小种（Foc Tropical Race 4,Foc TR4）的功能研究尚未深入挖掘。本研究前期通过基因组和转录组测序的方法对菌株Foc TR4-14013进行全基因组表达量测定,并通过对所选的5个分泌蛋白进行基因克隆、基因敲除和致病性分析,首次对其功能进行了研究。具体结果如下:1.本研究将Foc TR4-14013基因组进行分泌信号肽预测,获得1575个分泌蛋白。其中Foc TR4-g305、Foc TR4-g6570、Foc TR4-g9313、Foc TR4-g13266和Foc TR4-g12213等5个基因在接种香蕉后表达量显著上调,推测其可能与Foc TR4的致病性相关。2.对Foc TR4-14013中5个分泌蛋白基因Foc TR4-g305、Foc TR4-g6570、Foc TR4-g9313、Foc TR4-g13266和Foc TR4-g12213进行了克隆及序列分析,成功获得了大小为285 bp、2151 bp、1692 bp、936 bp和765 bp的DNA序列,分别编码94、716、563、309和254个氨基酸,均含1个典型的SPI型分泌信号肽,不存在跨膜结构,定位于细胞外,无GPI锚定位点。使用CDD数据库对其功能域进行分析,其中Foc TR4-g9313含有一个D-galactose-binding periplasmic protein precursor保守结构域;Foc TR4-g12213具有一个Pectate lyase保守结构域;Foc TR4-g305、Foc TR4-g6570和Foc TR4-g13266没有明显的保守结构域,为功能未知蛋白。3.通过同源重组方法分别构建了5个分泌蛋白基因的敲除载体,利用PEG介导的原生质体转化Foc TR4-14013野生型菌株,成功获得了5个分泌蛋白的基因敲除突变体Foc TR4Δg305、Foc TR4Δg6570、Foc TR4Δg9313、Foc TR4Δg13266和Foc TR4Δg12213。4.突变体的表型分析结果表明:在PDA平板上,与Foc TR4-14013野生型菌株相比,Foc TR4Δg305的菌落呈簇立状且有大量色素产生,生长速率显著低于野生型,产孢量增加;而Foc TR4Δg6570、Foc TR4Δg9313、Foc TR4Δg13266和Foc TR4Δg12213菌落表面平滑且菌丝白色茂密,与野生型无明显差异,生长速率也低于野生型,其中Foc TR4Δg6570、Foc TR4Δg13266和Foc TR4Δg12213产孢量增加,Foc TR4Δg9313产孢量减少。Foc TR4Δg305、Foc TR4Δg9313、和Foc TR4Δg12213的生物量干重与野生型相比无明显差异,而Foc TR4Δg6570和Foc TR4Δg13266的生物量干重则比野生型明显增加。Foc TR4-g305、Foc TR4-g6570、Foc TR4-g9313和Foc TR4-g13266对渗透胁迫较为敏感,而Foc TR4-g12213对渗透胁迫的敏感性无明显差异;在CR和SDS细胞壁胁迫条件下,5个分泌蛋白基因突变体的菌落直径与野生型菌株相比均有显著差异（P＜0.05）;在H2O2胁迫条件下,与野生型相比,5个分泌蛋白基因的突变体均受到不同程度的抑制。对玻璃纸穿透性分析,Foc TR4Δg305的菌丝在玻璃纸上生长受到一定的限制,菌丝较为稀疏,而Foc TR4Δg6570、Foc TR4Δg9313、Foc TR4Δg13266和Foc TR4Δg12213的菌丝均能够穿过玻璃纸正常生长。通过对番茄侵染能力分析,Foc TR4Δg305、Foc TR4Δg6570、Foc TR4Δg9313和Foc TR4Δg13266在番茄上定殖的菌丝较野生型的稀疏,而Foc TR4Δg12213菌丝在番茄上的长势与野生型相比差别不明显。5.突变体的致病力分析结果表明:将5个基因敲除突变体分别针刺接种香蕉组培苗假茎和灌根接种盆栽香蕉苗,Foc TR4Δg305、Foc TR4Δg6570、Foc TR4Δg9313、Foc TR4Δg13266和Foc TR4Δg12213的致病力与Foc TR4-14013野生型菌株相比显著降低（P＜0.05）,表明这5个分泌蛋白均为Foc TR4对香蕉潜在的致病因子。本研究对Foc TR4的5个分泌蛋白基因进行了初步的功能研究。一方面,所验证的致病相关分泌蛋白可以作为防治香蕉枯萎病的药剂筛选新靶标;另一方面,这些致病相关基因也可以作为进一步寻找寄主中的抗性基因提供了宝贵的材料,为研究香蕉抗枯萎病遗传育种提供新的策略和方向。