大丽轮枝菌β-1,4-内切木聚糖酶基因的鉴定及生物信息学分析
2020-06-04张迎春孙天歌张小雪梁其干李艳军
张迎春,孙天歌,张小雪,梁其干,李艳军,孙 杰
(石河子大学 农学院,新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室,新疆石河子 832003)
黄萎病被称为棉花的“癌症”,是制约中国棉花生产的主要因素之一。中国棉花黄萎病主要是大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)和黑白轮枝菌(Verticilliumalboatrum)侵染所致。大丽轮枝菌是一种土传性病原真菌,可侵染200多种植物,其寄主主要是双子叶植物[1-2]。大丽轮枝菌的微菌核能在土壤中存活30~50年,当感应到寄主植物根际释放的根系分泌物后,微菌核开始萌发产生感染性菌丝可定植于根皮层,进而扩散到木质部产生孢子,导致作物的维管束受到阻塞,出现枯萎症状,发育迟缓,黄化和坏死[3-5],严重影响棉花的产量和品质。因中国气候变化多样,大丽轮枝菌在不同环境条件下产生了许多具有丰富遗传多样性的生理小种,田间致病性易发生变异,出现强致病力的类型[6-7],大丽轮枝菌的防治目前仍无有效的生物及化学措施。大丽轮枝菌全基因组数据的公布为其致病分子机制的研究提供了基础,为抗病新品种的开发提供了新路线[8]。
植物细胞壁由纤维素、半纤维素以及果胶等多糖组成,这些组分与木质素一起形成致密的网状结构,形成植物的支撑结构[9]。在大丽轮枝菌侵染植物过程中分泌大量的细胞壁降解酶(cell wall degrading enzymes, CWDEs)[10]。细胞壁降解酶不仅可降解植物细胞壁中的多糖,而且也破坏植物细胞壁结构,为病原微生物的入侵和摄取营养提供条件[11]。细胞壁降解酶包括角质酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、果胶裂合酶、木聚糖酶、内葡聚糖酶G1、β-1,4-葡萄糖苷酶和蔗糖非发酵蛋白激酶等[11]。……
