禾谷镰刀菌异质核糖核蛋白FGSG＿07478功能研究

摘要

[目的]异质核糖核蛋白（heterogeneous nuclear ribonucleoproteins, hnRNP）是一类RNA结合蛋白，在RNA代谢的各个方面发挥着重要作用。将目前已注释的镰刀菌hnRNP G在禾谷镰刀菌基因组中进行比对，得到其同源蛋白FGSG＿07478。本研究旨在考察该蛋白在禾谷镰刀菌生长发育、抵抗逆境、产毒和致病等方面的作用。[方法]基于同源重组原理和聚乙二醇（PEG）介导的原生质体转化方法，获得FGSG＿07478基因敲除突变体ΔFGSG＿07478,观察测定其在营养生长、无性繁殖、有性生殖、抵抗逆境中的变化，同时进行小麦胚芽鞘接种试验验证其致病力。通过超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）检测ΔFGSG＿07478产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的能力，并利用RT-qPCR检测野生型菌株PH-1和突变菌株ΔFGSG＿07478中参与DON生物合成的7个TRI基因的相对表达量。[结果]突变菌株ΔFGSG＿07478的生长速率较野生型菌株PH-1慢16.2%,产孢量降低43.4%;有性生殖诱导结果显示ΔFGSG＿07478的有性生殖能力减弱，较野生型产生更少的子囊壳。胁迫因子敏感性测定结果显示，ΔFGSG＿07478对H₂O₂和十二烷基硫酸钠（SDS）等胁迫因子的敏感性显著增加，对刚果红的抗性显著增加。此外，与野生型相比，虽然致病力无明显差异，ΔFGSG＿07478的DON生物合成量显著减少，TRI4、TRI5、TRI6、TRI8、TRI10、TRI12和TRI101等基因表达水平显著降低。[结论]FGSG＿07478在禾谷镰刀菌的生长发育、有性生殖、逆境胁迫以及产毒过程中发挥着重要作用。

关键词

禾谷镰刀菌 / 异质核糖核蛋白(hnRNP) / 基因敲除 / 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)