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棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的世界性的土传维管束真菌病害,给棉花生产带来严重的经济损失。目前,棉花主栽品种并没有表现出很好的黄萎病抗性。研究大丽轮枝菌致病机制并探索致病基因与寄主棉花之间的互作关系能为棉花抗病育种提供理论依据和基因资源。大丽轮枝菌基因组编码分泌蛋白,在致病过程中与寄主植物展开博弈,其糖苷水解酶(Glycoside hydrolases,GHs)家族成员能作为毒力因子,在侵染过程中发挥作用,并参与调控寄主植物免疫反应。本研究对大丽轮枝菌GH28家族成员VdEPG1的基因功能进行了研究,并找到其在寄主棉花中的互作蛋白,取得的主要结果如下:1.系统鉴定了大丽轮枝菌糖苷水解酶28家族基因,明确了其在棉花根组织诱导下的表达模式。研究发现VdGH28均受棉花根部组织诱导表达,这表明GH28家族基因在侵染过程中可能发挥作用,其中VDAG_04977(VdEPG1)在孢子和棉花根组织中均有较高表达量,表明VdEPG1可能起到关键作用。通过农杆菌介导的瞬时转化系统注射烟草叶片,发现11个VdGH28均不能引起烟草坏死反应,而VdEPG1能抑制由BAX引起的坏死反应,且抑制其引发的防御基因NbAcre31,NbCYP71D20,NbLOX,NbPR4,NbWRKY7表达。酵母信号肽捕获试验验证其具有分泌活性,表明VdEPG1可能作为毒力因子在黄萎病菌致病过程中被分泌到胞外起作用。2.通过同源置换的方法,对大丽轮枝菌基因组中的VdEPG1进行敲除与回补,得到敲除突变体与回补突变体。VdEPG1敲除后,其生长速率减慢,对氯化钾、氯化钠、山梨醇渗透胁迫更敏感;对细胞壁渗透胁迫SDS更敏感;对不同碳源的利用率、产孢量、穿透玻璃纸能力均下降并影响玻璃纸上菌丝排列,在棉花上的致病力也呈下降趋势。3.通过酵母双杂交技术,在寄主棉花中筛选到与茉莉酸合成相关的,植物二烯酸还原酶GH_D05G1193(GhOPR9)与VdEPG1互作,并通过酵母双杂交系统、BiFC和LCI试验,进一步验证GhOPR9与VdEPG1在体内和体外存在互作。通过亚细胞定位技术,证明GhOPR9与VdEPG1均能被定位在细胞膜上,存在在细胞膜互作的可能。4.对棉花中OPR家族进行生物信息学分析,发现GhOPR8与GhOPR9存在串联复制事件,通过酵母双杂交技术验证GhOPR8与VdEPG1不存在互作。研究发现10个GhOPR均受盐和大丽轮枝菌胁迫诱导,其中GhOPR9在大丽轮枝菌诱导下,在棉花根部的表达量显著上调;干旱胁迫抑制GhOPRs表达。通过VIGS技术在棉花中沉默GhOPR9和超表达转基因拟南芥,发现GhOPR9正调控对黄萎病的抗性。5.通过qRT-PCR技术和ELISA技术,检测到在接种大丽轮枝菌前后,GhOPR9沉默棉花植株茉莉酸通路相关基因表达量有上升趋势,茉莉酸积累量低于对照植株,结果表明GhOPR9参与调节棉花中茉莉酸合成;检测接种大丽轮枝菌野生型Vd991、敲除突变体、和回补突变体前后的棉花植株体内的GhOPR9表达量。结果表明,接种敲除突变体的植株体内的GhOPR9表达量下调,茉莉酸积累量高于其他。表明,VdEPG1可能通过调节GhOPR9表达量,影响棉花体内茉莉酸合成。综上所述,本研究探究了大丽轮枝菌致病因子VdEPG1的致病机理,筛选到其与寄主棉花的互作蛋白GhOPR9,且GhOPR9对棉花抗黄萎病具有正调控作用。VdEPG1可能参与由GhOPR9介导的茉莉酸合成路径,诱导寄主免疫抗性,为后续棉花的抗病育种提供新的理论依据。