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由灰葡萄孢(Botrytiscinerea)引起的灰霉病是蔬菜、水果种植上最为常见的一类病害,可侵染200多种经济作物,造成严重的经济损失。尽管国内外在灰霉的防治方面取得了一定的进展,但目前仍以化学防治为主。目前已发现灰霉对多种药剂出现了抗性,甚至多药抗性,造成了严重的经济损失及农药残留污染,威胁人类健康。因此,灰葡萄孢致病机制的研究,以及新的药剂靶标的开发对于灰霉病的防治具有重要意义。 蛋白乙酰化是一种普遍存在、可导致蛋白质生化特性及构像改变、且可逆调控的一种蛋白质翻译后修饰的方式,几乎参与了所有的生物学过程。目前蛋白质乙酰化修饰在丝状真菌中报道较少,本实验室对灰葡萄孢的乙酰化蛋白质组进行LC-MS/MS研究分析,共鉴定到954个蛋白中存在1582个乙酰化位点。进一步分析表明,其中6个已报道的与致病性相关的蛋白也存在乙酰化修饰,其中包括灰霉双组份信号途径的关键元件BcHpt,此关键元件BcHpt的功能域中存在乙酰化修饰位点。该信号途径在酵母中研究较多,与外界胁迫响应、抗药性及致病性密切相关,目前尚没有关于乙酰化蛋白BcHpt在灰葡萄孢致病过程中的功能分析的报道。 本研究对乙酰化蛋白BcHpt在灰霉菌致病过程中的功能进行了分析。由于BcHpt在灰霉菌中是生长必需基因,不能采用直接敲除的方法研究其功能。因此,我们构建BcHpt的三个回补表达载体:B05.10-WT-pyf11,△BcHptK161Q-pyf11及△BcHptK161R-pyf11。其中R和Q的突变分别模拟赖氨酸位点乙酰化前后的状态。将其转入野生型受体菌株B05.10后,再进一步将原有BcHpt基因敲除,从而获得突变回补菌株和乙酰化位点突变的回补菌株△BcHptK161R和△BcHptK161Q,用于研究其功能。实验结果表明:在模拟去乙酰化状态下,△BcHptK161R在生长表型上与野生型无明显差别,而在模拟乙酰化状态下,△BcHptK161Q的生长速率、对不同的胁迫压力的敏感性和在番茄叶片上的致病力都有显著下降。通过westernblot检测高渗透甘油(HOG)信号途径中蛋白质的磷酸化水平,结果表明:BcHptK161Q导致BcSak1的磷酸化下降,而BcHptK161R使BcSak1的磷酸化有所下降但仍高于BcHptK161Q。该结果证明K161的乙酰化修饰可以影响BcHpt在灰葡萄孢HOG信号途径中的功能。通过测定BcHpt的乙酰化修饰对氧化胁迫响应相关基因表达量的影响,结果表明:在△BcHptK161Q中两个氧化压力响应基因BcYAP1和BcSKN7的表达量显著高于野生型,而△BcHptK161R中则无明显变化。 本项目在前期研究的基础上明确了BcHpt乙酰化修饰的生物学功能,有助于揭示蛋白乙酰化修饰在病原菌侵染中的作用,并为灰霉病的治理提供理论依据。