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尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)是引起香蕉枯萎病的病原菌。效应蛋白在调控尖孢镰刀菌致病力中起着重要作用。本研究通过生物信息学、分子生物学、蛋白质组学以及细胞生物学等方法,研究了尖孢镰刀菌古巴专化型中转录因子SGE1及SIX家族效应蛋白在调控其致病力的分子机制。1..SGE1转录因子的功能研究:利用同源重组方法构建SGE1基因的缺失突变株,表型分析表明SGE1的缺失突变不影响营养生长,但是严重影响Foc 4的分生孢子形成。SGE1缺失突变体几乎完全丧失了对香蕉苗的致病性。显微观察表明,SGE1缺失突变体对香蕉根部的侵入和定殖能力严重受损。突变体的遗传互补株的致病性恢复到与野生型相同。通过双向SDS-PAGE分析细胞内蛋白组变化表明SGE1的缺失引起9种蛋白质的丰度下降,2种蛋白的丰度上升。通过ITRAQ分析细胞外蛋白质组学表明SGE1缺失突变体中有119种蛋白的丰度发生变化。由以上结果推断,SGE1通过调节尖孢镰刀菌胞外蛋白分泌影响病原菌致病力。2.SIX8效应蛋白的功能研究:通过尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种和1号生理小种的全基因组比对分析,发现Foc 4中存在两种特有的SIX家族效应蛋白SIX2和SIX8。利用同源重组方法构建了这两个蛋白编码基因的缺失突变株,表型分析表明SIX8的缺失突变株丧失了对香蕉植株的致病力。通过构建SIX8-FLAG融合表达、互补菌株及Western blotting检测,证明SIX8的胞外分泌特性。显微观察表明,SIX8缺失突变体对香蕉根部的侵入和定殖能力严重受损。通过拟南芥原生质体瞬时表达、构建拟南芥转基因植株及Western blotting检测,发现SIX8在植物细胞内部会发生明显的翻译后修饰。表达SIX8的拟南芥转基因植株叶片中的活性氧代谢显著提高,并且其叶片对灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea)的抗病力显著提高了。这些结果说明,SIX8在调控尖孢镰刀菌致病力及病原菌与寄主植物的互作中起着重要作用。以上研究结果初步揭示了 SGE1蛋白及SIX家族效应蛋白在调控尖孢镰刀菌致病力上的作用,为控制香蕉枯萎病提供更多的线索和依据。