FgLEU1在禾谷镰刀菌亮氨酸生物合成及产毒致病中起关键作用

作者:方欣; 王菲菲; 范中玥; 汪爽; 刘馨; 徐剑宏; 史建荣
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为了探索新药的潜力,我们利用靶向基因敲除和互补技术研究了黑星病病原体禾谷镰刀菌Fusarium graminearum中必需氨基酸亮氨酸合成酶编码基因FgLEU1的功能,并确定了合谷镰刀菌的生物学表型。结果表明,FgLEU1编码亮氨酸3-异丙基苹果酸脱水酶合成途径的敲除突变体在亮氨酸表现出营养缺乏。生物学表型测定结果表明,与野生型菌株相比,FgLEU1号敲除突变体的孢子产量和孢子萌发率显著下降,孢子产量仅为野生型菌株的20.96%。培养4h后,孢子萌发率下降49.45%。除此之外,还丧失了合成脱氧雪腐镰刀菌烯醇(呕吐素)的能力,对小麦穗的致病性降低,只感染和接种小穗,赤霉病症状不能延长。外源添加一定量的bright 氨酸、FgLeu 1催化产物或引入含有全长FgLEU1基因的启动子可以恢复敲除突变体的表型缺陷。这表明fgleu1基因在禾谷镰刀菌亮氨酸的合成、孢子形成和病毒产生中起着重要作用。它可以作为新型安全杀菌剂的潜在研发目标,持续有效地控制麦类赤霉病和镰刀菌毒素。