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黄曲霉(Aspergillus flavus)是一种分布广泛的土壤腐生真菌,不仅能引起人和动物的共患病,还能侵染粮食和油料作物而造成经济损失。黄曲霉可以产生强毒性和强致癌性的黄曲霉毒素(Aflatoxin,AFT),危害人类的健康。过氧化物酶体(Peroxisome)是一种单层膜细胞器,存在于大多数真核生物细胞中,参与生物体多种重要的生理代谢。研究表明,有30多种蛋白与真菌过氧化物酶体的形成和发育相关,这些蛋白被命名为Peroxins(由Pex基因编码)。大多数Peroxins的功能与基质蛋白由细胞质向过氧化物酶体的转运有关,其中Pex5和Pex7是过氧化物酶体靶向信号(PTS1、PTS2)的受体。尽管人们对丝状真菌的过氧化物酶体的生物学功能进行了研究,但是黄曲霉Pex基因的研究尚未见报道。本研究通过构建AflPex5基因缺失株(△AflPex5)和回补菌株(△AflPex5-com),对黄曲霉AflPexx5基因的功能进行研究。荧光定位分析发现AflPex5基因的缺失使含有PTS1的过氧化物酶体基质蛋白的转运途径被阻断。与野生型(WT)和回补菌株相比较,△AflPex5突变株表现出各种表型缺陷:生长速率减慢;分生孢子和菌核的产生显著减少;利用脂肪酸的能力减弱,尤其是对长链脂肪酸;细胞壁完整性受到一定的破坏;对氧化试剂的耐受能力减弱,且体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的积累量增加;次级代谢产物黄曲霉毒素和环匹阿尼酸(cyclopiazonic acid,CPA)的合成量显著减少。花生和玉米的侵染实验表明:△AflPex5突变株的致病能力明显减弱,在宿主上的分生孢子和毒素的产量显著减少。综上所述,AflPex5基因在黄曲霉过氧化物酶体基质蛋白的转运、生长发育、真菌毒素合成及致病性等方面发挥着至关重要的作用。本研究为阐明黄曲霉的生长发育,解析黄曲霉毒素的合成以及对作物的致病性提供了理论依据,有利于黄曲霉综合防治途径的开发、新型药剂的研制和黄曲霉毒素污染的防控。