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禾谷镰刀菌所引起的小麦赤霉病是小麦重要的真菌病害之一,小麦赤霉病造成粮食减产甚至绝收,其产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和雪腐镰刀菌烯醇(NIV)会在食用后影响人畜健康。在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和白色念珠菌(Candida albicans)中,甘露糖基转移酶复合体的缺失会导致菌体出现不同程度的缺陷表型,包括细胞骨架起始或延长受阻、生长减慢、细胞周期停滞、细胞壁结构脆弱、对杀菌剂和渗透胁迫敏感性增加。然而,甘露糖基转移酶复合体组分蛋白Van1、Mnn9以及Anp1在植物病原真菌中的功能尚不清楚。在本研究中,我们报道了禾谷镰刀菌FgVan1,FgMnn9和FgAnp1的基本生物学功能。依据同源重组原理和基因互补技术获得了敲除突变体ΔFgMnn9、ΔFgAnp1和ΔFgVan1;回补体ΔFgMnn9-C、ΔFgAnp1-C和ΔFgVan1-C。并通过一系列生物学基础表型试验进行分析发现FgVan1、FgMnn9和FgAnp1的缺失导致营养生长受阻,菌丝末端分支增多,ΔFgAnp1尤为明显。ΔFgMnn9、ΔFgAnp1和ΔFgVan1分生孢子产量相对于野生型分别降低62.5%、12%和30%,且ΔFgAnp1的隔膜减少,但是黑光灯诱导出的子囊壳相对于野生型有不同程度的增加。外界胁迫因子敏感性试验中,ΔFgVan1对Na+或K+胁迫的敏感性变弱;对金属阳离子Ca2+和Mg2+的敏感性降低;对H2O2耐受性增强,但是对咖啡因更敏感。而FgAnp1的缺失却显示出不太相似的性状,ΔFgAnp1对0.25μg/m L的戊唑醇、0.5μg/m L的多菌灵、0.25μg/m L的氰烯菌酯、0.5μg/m L啶酰菌胺、0.5μg/m L咯菌氰、0.2 mg/m L刚果红、0.02%SDS、1M KCl、1M Na Cl、15 m M H2O2和4m M Cu SO4·5H2O这11种胁迫因子都有不同程度的耐受性,尤其是K+、Na+和Cu2+。结果说明FgVan1和FgAnp1有调控渗透压力、金属离子耐受性、氧化剂和细胞壁通透性的能力且ΔFgAnp1对杀菌剂有较强的抗性。田间致病力试验发现FgVan1、FgAnp1和FgMnn9的缺失抑制了小麦上菌丝的蔓延导致其侵染力下降,TRI1蛋白的定位以及DON毒素测定等试验明确了在禾谷镰刀菌中FgVan1、FgMnn9和FgAnp1的缺失致使DON毒素生物合成障碍。综上所述,本研究结果表明,FgVan1、FgMnn9和FgAnp1在禾谷镰刀菌的生长发育、致病产毒以及对外界胁迫压力中起着不可或缺的作用。