由大豆疫霉(Phytophthora sojae)引起的大豆根腐病每年给全世界的大豆生产造成重大的经济损失,是大豆生产上的毁灭性病害之一。因此,如何有效控制大豆疫病的发生是研究者关心的重要课题。大豆疫霉隶属于茸鞭生物界卵菌门,在进化上距离与真菌相差甚远,这使其致病机制存在一定的特异性,以致传统的杀真菌剂不能有效地适用于对大豆疫病的防治。对大豆疫霉侵染及致病机制的深入研究,能为防治病害提供理论基础。近年来大豆疫霉全基因组测序的完成和大豆疫霉遗传转化技术的完善,为我们研究大豆疫霉致病机理提供了良好的基础。本研究充分利用分子生物学技术,对ABC蛋白家族中ABCF亚家族的成员PsABCF1进行功能研究,发现其在大豆疫霉致病过程中具有重要作用,这为我们寻找潜在的药物作用靶标提供了线索。大豆疲霉ATP结合盒式蛋白PsABCF1生物信息学分析及功能预测.ATP结合盒式蛋白(ATP-binding cassette protein, ABC蛋白)是一个庞大的家族,它们通过水解ATP所产生的能量来行使功能,主要负责细胞内各种生物分子的转运过程,并参与蛋白质的翻译和DNA修护等。其中ABCF亚家族的成员在蛋白质翻译起始和延伸阶段具有重要功能。本研究从大豆疫霉全基因组数据库中检索出了7个候选的ABCF亚家族蛋白编码基因,并从本实验室RNA-seq数据库中获取其转录数据。经过分析发现其中的Ps134912在生活史各个阶段的转录水平均远高于其它6个候选基因,并且在休止孢萌发阶段和侵染早期有显著的上调。在裂殖酵母数据库中比对发现,该基因与真菌特有的翻译延伸因子YEF3同源性最高。尽管如此,考虑到大豆疫霉隶属于与真菌亲缘关系甚远的卵菌,不能判定PsABCF1在翻译延伸过程中的作用。因此,我们将其命名为PsABCF1,并通过dsRNA介导的大豆疫霉转化对该基因进行瞬时沉默,发现PsABC1的功能与致病性相关,结合其与EF3的高同源性以及侵染阶段上调的转录模式,我们选择对该基因的生物学功能进行深入研究。PsABCF1参与大豆疫霉的生长发育过程.利用PEG-CaCl2介导的大豆疫霉遗传转化技术得到三个PsABCF1稳定沉默突变体。表型分析发现PsABCF1沉默突变体的生长速率下降,休止孢萌发率下降,休止孢萌发形成的微菌丝分枝增多且顶端膨大。通过刚果红和CFW染色发现,细胞壁主要成分分布异常,表明细胞壁完整性可能受到影响。此外,PsABCF1在H202处理下转录水平有上调趋势,并且与野生型相比突变体对高浓度的H202更加敏感。PsABCF1参与大豆疫霉的致病过程.通过对亲和互作大豆品种的致病性测定,发现PsABCF1沉默突变体致病能力明显降低。对侵染过程进行显微观察,发现PsABCF1沉默突变体能够通过侵染孔口侵入大豆黄化苗下胚轴表皮细胞,但是不能像野生型菌株一样正常地扩展。通过活性氧和胼胝质染色分析发现,接种PsABCF1沉默突变体的大豆黄化苗下胚轴表皮有大量的活性氧和胼胝质的积累。通过对胞外漆酶活性检测发现PsABCF1沉默突变体漆酶活性下降。