林业科学

作者：郭树峰,郭源,陈妍,李河,张盛培*

单位：经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室　中南林业科技大学　长沙 410004

关键词：油茶,果生刺盘孢,半胱氨酸蛋白酶Atg4,致病力

基金：湖南省自然科学基金项目(2023JJ20100)；国家自然科学基金项目 (32001317)。

目的: 揭示半胱氨酸蛋白酶CfAtg4在油茶果生刺盘孢中的生物学功能，为油茶炭疽病新型防控药剂的开发提供候选靶标位点。方法: 通过Overlap PCR构建CfATG4基因敲除片段，利用同源重组原理和PEG介导的原生质体转化法获得敲除突变体和回补菌株；测定野生型、突变体、回补菌株对自噬诱导剂雷帕霉素的敏感性，通过倒置荧光显微镜观察饥饿诱导前后自噬小体数量评价自噬发生程度，采用蛋白免疫印迹试验验证显微观察结果；测定野生型、突变体、回补菌株的生长速率、分生孢子产量、致病力、孢子萌发、附着胞形成以及对外界胁迫敏感性。结果: 1） 果生刺盘孢CfATG4基因敲除突变体ΔCfatg4对雷帕霉素更敏感，自噬小体数量显著少于野生型，ΔCfatg4突变体饥饿诱导前后均不能降解自噬标记蛋白GFP-CfAtg8，自噬作用丧失。2） 通过生物学表型分析发现，突变体ΔCfatg4在不同营养条件培养基上生长速率减缓，气生菌丝减少；ΔCfatg4突变体产孢量显著减少，在油茶叶片上致病性丧失，且无法穿透玻璃纸。3） 突变体ΔCfatg4孢子萌发率和附着胞形成率显著降低。4） 突变体ΔCfatg4对盐胁迫（NaCl、KCl）更耐受，对细胞壁完整性胁迫剂SDS更敏感，对CR更耐受；突变体ΔCfatg4在氧化环境（H2O2）下更敏感，在还原环境（DTT）下更耐受。结论: 半胱氨酸蛋白酶CfAtg4介导的自噬参与调控油茶果生刺盘孢生长发育、产孢、附着胞形成、外界胁迫应答和致病过程。

来源：2024年第7期

《林业科学》期刊编辑部

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