橡胶树白粉菌保守效应蛋白致病机制研究

白粉菌可侵染多种重要作物,而橡胶树白粉菌(Erysiphe quercicola)引起的橡胶树白粉病严重威胁天然橡胶产业。为探究橡胶树白粉菌致病分子机制,前期对橡胶树白粉菌HO-73菌株进行基因组测序分析,预测出133个潜在的效应蛋白(candiate secreted effector proteins, CSEPs),这类CSEPs仅在白粉菌群中具有同源蛋白。本研究鉴定了其中一个在橡胶树白粉菌中较为保守的效应蛋白—CSEP02974。利用酵母系统测定信号肽功能的试验表明,CSEP02974为分泌蛋白。利用农杆菌介导的本氏烟草转化,瞬时表达CSEP02974-GFP,并进行烟草中的定位分析,结果显示CSEP02974是一个细胞质效应蛋白。进一步在拟南芥表达CSEP02974可抑制几丁质和flg22诱导的活性氧(ROS)爆发和胼胝质积累,表明CSEP02974是白粉菌抑制植物免疫的毒性因子。通过喷施外源双链RNA,使橡胶树白粉菌中CSEP02974基因沉默。致病性分析表明,沉默该基因会导致病菌扩展侵染受抑制。综上,本研究鉴定到保守的橡胶树白粉菌致病因子,为进一步了解橡胶树-白粉菌的相互作用机制提供新的线索。

一起条斑紫菜拟油壶菌病的诊断

赤腐病(red rot disease)和拟油壶菌病(Oplidiopsis disease)是海上栽培紫菜(Pyropia)的主要病害,常引起紫菜大面积病烂。2019年1月江苏省盐城市大丰区某条斑紫菜(Pyropia yezoensis)栽培海区有134 hm2发生了紫菜病烂,本研究对该起病烂进行了病害调查和病原鉴定。结果显示,患病紫菜的病症与拟油壶菌病一致,主要表现为发病初期,在叶片边缘、基部和中部出现粉红色的病斑,随着病程发展,病斑逐渐褪色并扩大;发病后期,整个叶片颜色变浅,叶片组织溃烂脱落;在显微镜下可观察到紫菜细胞内寄生1~4个圆球状菌体,菌体内有多个油滴状物质。以病烂紫菜叶片或其匀浆液为感染源,分别在10℃和20℃条件下进行人工感染实验,二者均能使正常紫菜出现拟油壶菌病的病症。对现场采集及人工侵染后的病烂紫菜疑似病原进行cox1基因测序和系统发育学分析。研究表明,所测cox1基因均与紫菜拟油壶菌(Oplidiopsis porphyrae、O.pyropiae、O.porphyrae var.koreana)聚为一支,相似度为100%。综上所述,该起条斑紫菜的病烂由紫菜拟油壶菌(Oplidiopsis sp.)引起。