香蕉枯萎病菌4号生理小种中性海藻糖酶NTH1基因敲除和功能分析

为了研究中性海藻糖酶在香蕉枯萎病菌4号生理小种（Foc4-37）致病和耐受不良环境中的作用，笔者构建了中性海藻糖酶编码基因敲除突变体Δnth1，并对敲除突变体的致病力、生物学特性和对氰烯菌酯的抗药性开展测定分析。结果表明:与野生型相比，Δnth1菌落生长缓慢、孢子萌发率下降，对巴西蕉苗致病力明显减弱，但产孢量没有显著差异，对氰烯菌酯的敏感性（EC₅₀=6.07 mg·L?1）也无明显变化。由此推断NTH1基因参与调控香蕉枯萎病菌的分生孢子萌发和生长，参与细胞壁合成和氧化应激反应的应答，不参与FOC对渗透压力、高糖和高低温胁迫的应答。     

香蕉枯萎病菌Dicer-like基因的功能分析

香蕉枯萎病病原菌尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense）4号生理小种（Foc4）含有两个进化上高度保守的Dicer-like基因FocDCL1和FocDCL2。为了探究该基因的功能及其在RNAi中的作用机制，利用同源重组的方法获得ΔFocDCL1、ΔFocDCL2和ΔFocDCL1/2基因敲除突变体。表型分析显示，与Foc4野生型相比，突变体菌丝的营养生长无显著差异，但产孢量下降；ΔFocDCL2突变体在非生物胁迫刚果红处理后菌落明显变小且气生菌丝增多；ΔFocDCL2和ΔFocDCL1/2的致病力下降。miRNA深度测序数据显示，与Foc4野生型相比，ΔFocDCL1、ΔFocDCL2和ΔFocDCL1/2敲除突变体的miRNA长度分布和5′–端首位碱基出现频率都发生了改变，都能产生自身特异miRNA。DCL功能存在交叉和冗余，miRNA可以通过依赖独立的、交叉的或者联合的DCL发生；此外，鉴定到不依赖DCL形成的miRNA。这些结果表明FocDCL在产孢量、非生物胁迫、致病力以及小RNA发生中发挥作用。     

香蕉枯萎病菌4号生理小种β1-微管蛋白基因的功能分析

本研究克隆并鉴定香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc4)β1-微管蛋白(β1-tub)基因,采用Split-marker同源重组技术获得Foc4的β1-tub基因敲除突变体,通过测定突变体菌株的生长速度、产孢量、致病力及对多菌灵敏感性,研究β1-tub基因在香蕉枯萎病菌的生长发育及对多菌灵抗药性中的作用。结果表明：与Foc4野生型菌株相比,敲除突变体生长缓慢、菌丝畸形及产孢量增加,对巴西蕉苗的致病力明显减弱,但对多菌灵的抗性水平无明显变化。由此推测β1-tub基因可能在Foc4的生长发育、产孢及致病力等方面具有重要的作用。     

香蕉枯萎病菌4号生理小种smy1基因的功能分析

Smy1是一种参与调控真菌生长的驱动蛋白。本研究克隆了香蕉枯萎病菌4号生理小种（Foc 4）驱动蛋白基因smy1,并采用同源重组技术获得smy1敲除的野生型Foc 4的smy1敲除突变体。通过测定突变体菌丝形态、生长速度、产生孢子量、对香蕉苗的致病力及对氰烯菌酯的敏感性,用于研究smy1在香蕉枯萎病菌的生长发育及对氰烯菌酯抗药性中的作用。结果表明,与野生型Foc 4相比,smy1敲除突变体生长缓慢、菌丝畸形、产孢量增加,对巴西蕉苗的致病力减弱,但对氰烯菌酯的抗性水平变化不大。由此推断smy1基因可能在Foc 4的生长发育、产孢以及致病力等方面具有重要作用。