Vm-mil RN7调控苹果树腐烂病菌致病的功能及机理
2024-05-16分类号:S436.611.11
【部门】西北农林科技大学植物保护学院/作物抗逆与高效生产全国重点实验室
【摘要】【背景】microRNA-like RNA(milRNA)是真菌中普遍存在的一类与动植物microRNA具有相似生成和作用机制的调控因子,广泛参与其生长、发育,以及植物病原真菌的侵染致病等生命活动。苹果树腐烂病菌(苹果黑腐皮壳Valsa mali)引起的腐烂病是影响苹果生产的最具毁灭性的病害。【目的】探究Vm-milRN7调控苹果树腐烂病菌致病的功能及机理,为苹果树腐烂病的靶向性抗病育种提供理论依据。【方法】以03-8菌株基因组DNA为模板扩增Vm-milRN7前体序列并构建Vm-milRN7前体过表达载体;扩增Vm-milRN7前体上下游序列并利用Double-joint PCR技术构建Vm-milRN7前体敲除盒。利用PEG介导的原生质体转化法构建Vm-milRN7前体过表达及敲除突变体。通过培养皿内生长试验及离体枝条、叶片接种试验分析Vm-milRN7前体过表达及敲除突变体对病菌营养生长及致病的功能。利用qRT-PCR以及烟草共转化试验验证Vm-milRN7对其靶标基因Vm-09496的调控作用;使用生物信息学软件对Vm-09496进行蛋白序列特征和系统发育分析。为解析其功能,创制Vm-09496的敲除突变体以及回补菌株,并鉴定其表型。【结果】利用PEG介导的遗传转化技术获得Vm-milRN7过表达转化株以及敲除突变体。营养生长观察发现,与野生型菌株相比,Vm-milRN7过表达转化株生长表型无明显差异,而敲除突变体营养生长速率显著降低;致病力检测发现,Vm-milRN7过表达转化株对苹果叶片的致病力显著增强,敲除突变体对苹果叶片和枝条的致病力均显著降低。qRT-PCR和烟草共转化试验分析发现,Vm-milRN7能够抑制其候选靶标基因Vm-09496的表达。生物信息学分析发现该基因编码一个假想蛋白,且与梨黑腐皮壳(V. pyri)中的VP1G_09956进化关系最近。创制Vm-09496的敲除突变体和回补菌株,发现与野生型菌株相比,敲除突变体对枝条和叶片的致病力均显著提高,而回补菌株营养生长速率及致病力恢复至野生型水平。【结论】Vm-milRN7通过调控靶标基因Vm-09496的降解参与苹果树腐烂病菌致病过程。靶标基因Vm-09496是影响腐烂病菌侵染的重要内源基因,在苹果树腐烂病菌内负向调控致病力。
【关键词】苹果黑腐皮壳 milRNA 敲除突变体 致病力 转录后调控
【基金】国家自然科学基金(32172375)
【所属期刊栏目】中国农业科学
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