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大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）是一种寄主广泛的土传性植物病原真菌,可引发植物黄萎病。在大丽轮枝菌侵染植物过程中,会分泌大量的细胞壁降解酶,破坏植物细胞壁结构从而促进侵染。同时,植物可以特异性识别植物细胞壁降解酶,激活自身的免疫反应,抵御病原菌的入侵。对大丽轮枝菌细胞壁降解酶的深入研究,有助于了解其致病性和诱导植物抗病性的机理,从而为黄萎病防治提供见解与思路。本研究从大丽轮枝菌中分离鉴定出一个果胶裂解酶VdPEL1,可以作为毒力因子,在大丽轮枝菌致病性中发挥作用,同时VdPEL1能够诱导植物免疫反应,增强植物抗病性。本研究中获得以下结果:1.VdPEL1在大丽轮枝菌侵染植物过程中发挥作用通过参考V.dahliae Vd991菌株侵染棉花早期的分泌组学数据,鉴定到一个分泌的果胶裂解酶,命名为VdPEL1。qPCR数据分析结果显示,在大丽轮枝菌Vd991侵染棉花和烟草植株的早期,VdPEL1基因被显著诱导表达,说明VdPEL1可能参与了侵染过程。通过基因敲除获得了两个大丽轮枝菌VdPEL1基因缺失突变体菌株?VdPEL1-1和?VdPEL1-2。与野生型菌株相比,?VdPEL1-1和?VdPEL1-2表现出正常的生长表型。致病性检测结果显示,缺失突变体菌株相比于野生型菌株,其致病力显著下降,而VdPEL1基因缺失突变体回补菌株EC-1和EC-2则恢复了与野生型菌株相似的致病性。2.VdPEL1蛋白真核表达与酶活性检测成功构建VdPEL1真核表达载体pPICZaA-VdPEL1,转化毕赤酵母感受态细胞,通过诱导表达和纯化后得到了高纯度和浓度的重组蛋白。SDS-PAGE检测结果显示VdPEL1重组蛋白大小为30 kDa。纯化后的VdPEL1蛋白具有果胶裂解酶活性,且其酶活性受温度,Ca2+浓度和pH影响。3.VdPEL1诱导植物细胞坏死反应VdPEL1可以诱导烟草产生细胞坏死反应,其最低作用浓度为0.3μM。同时VdPEL1可以诱导多种植物的细胞坏死反应,包括:番茄,大豆和棉花。瞬时表达VdPEL1也可以诱导植物的细胞坏死反应,且VdPEL1瞬时表达诱导植物细胞坏死的能力需要其信号肽。VdPEL1诱导植物细胞坏死反应的能力依赖其果胶裂解酶活性,VdPEL1REC（无果胶裂解酶活性的VdPEL1）不能诱导植物产生细胞坏死反应。4.VdPEL1诱导植物产生抗病性VdPEL1诱导植物产生PTI反应,包括:ROS和胼胝质的积累,电解质渗漏,以及植物防御相关基因的上调表达。此外,VdPEL1可以增强植物的抗病性,烟草叶片注射VdPEL1后,对灰霉菌和大丽轮枝菌抗性显著增强,VdPEL1处理过的棉花植株相比于PEVC和VdPEL1REC处理过的棉花植株,接种大丽轮枝菌后,显著减轻了黄萎病症状。