摘要
人参(Panax ginseng)为五加科植物,被誉为"百草之王",是我国传统的名贵药材,具有极高的药用价值和经济价值。人参灰霉病是近年人参生产过程中经常遇到的一种真菌病害。人参灰葡萄孢能侵染人参的根部、茎部、叶、花和果实,具有发病迅速发病严重等特点,一旦发病往往造成较大的经济损失。在人参灰霉病的防治上微生物药剂通常受限于复杂的环境因素达不到理想中的效果,而化学药剂的使用往往伴随着环境污染、病菌抗药性增强及农药残留问题,现代农业生产上迫切需要新的病害防治策略防治人参灰霉病。 锌簇蛋白做为真菌特有的一类蛋白,在调节真菌代谢、参与细胞逆境反应和抗药性等方面发挥着重要作用。BcSpd1(Botrytis cinerea suppression of plant defense gene 1)属于锌指蛋白家族,具有典型的锌簇特征,其在灰葡萄孢菌与寄主植物互作过程中上调表达,推测其可能参与灰葡萄孢与寄主植物互作过程。 本文通过对BcSpd1基因分子遗传学研究,初步得到以下结果: 1、对BcSpd1基因进行了克隆和生物信息学分析,发现BcSpd1基因全长1504bp,含有三个外显子和两个内含子,其开放阅读框长1398bp,编码465个氨基酸,具有锌指结构域,进化上具有保守性。 2、在致病性上,ΔBcSpd1敲除突变体对人参、拟南芥、菜豆和番茄致病性均呈明显降低。 3、在生长发育方面,与野生型B05.10相比ΔBcSpd1敲除突变体在PDA培养基上生长速率减缓,菌核无法形成。 4、在形成侵染结构方面,相比较于野生型,敲除突变体孢子液与菌丝在疏水界面上侵染垫形成受阻,相同时间在侵染垫形成数量和发育上明显低于野生型。 5、在形成次级代谢物的能力上,与野生型B05.10相比ΔBcSpd1敲除突变体黑色素形成增多,草酸形成降低。 6、模拟逆境胁迫,敲除突变体对SDS、H2O2、CR和NaCl的耐受性与野生型和回补体基本一致,表明BcSpd1基因基本不参与对氧化胁迫、渗透胁迫和控制细胞壁完整性三者的逆境响应。 7、通过大肠杆菌表达获得BcSpd1蛋白并对其体外结合能力进行了分析。 本研究结果表明,BcSpd1在进化上保守,与人参灰葡萄孢菌的生长、发育,侵染结构以及次级代谢产物形成密切相关,参与人参灰葡萄孢菌的致病性。