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大丽轮枝菌是一种土传植物病原真菌,在我国是引起棉花黄萎病的主要病原菌,对农业生产造成巨大的危害。我们实验室的前期研究发现大丽轮枝菌侵染植物根时形成一种特异的侵染结构-附着枝,在附着枝的底部能长出较细的穿透钉穿过植物根细胞壁,进而在根部定殖。病原菌侵染植物时,需要分泌效应蛋白来逃避或抑制植物的免疫。大丽轮枝菌是否在特异的部位分泌效应蛋白仍未知。我们前期已经鉴定了NADPH氧化酶B(VdNoxB)和穿透钉的形成相关。在本研究中,进一步证实了NADPH氧化酶的调节蛋白VdNoxR也参与调控大丽轮枝菌穿透钉的形成。穿透钉衍生而成的菌丝颈部形成了真菌-宿主界面,细胞骨架蛋白Septin5(VdSep5)呈环状组装于菌丝颈部,衔接附着枝和入侵菌丝。在VdNoxB和VdNoxR的敲除突变体(Vd△noxb和Vd△noxr)中,VdSep5不能在附着枝底部收缩成环,暗示VdNoxB和VdNoxR调节穿透过程Septin环的收缩。用GFP融合分泌蛋白VdSCP8、VdSCP9、VdSCP10进行观察,我们发现在大丽轮枝菌入侵纤维素膜和植物根以后,这些分泌蛋白围绕着菌丝颈部呈环状积累在穿透界面。通过基因敲除的方法,我们发现囊泡转运因子VdSec22、VdSyn8和胞吐体亚基VdExo70的缺失均能引起分泌蛋白滞留在附着枝及菌丝颈部之内,减少分泌蛋白传递到穿透界面。相对于野生型V592,Vd△sec22、Vd△syn8及Vd△exo70突变体也显著地降低了毒力,引起较弱的棉花黄萎病病症。综上所述,在大丽轮枝菌侵染植物根的过程中附着枝底部的菌丝颈部是一个重要的分泌位点,多种分泌途径相关的蛋白参与了分泌蛋白传递到穿透界面。