環境pH對果實采後病原真菌致病力的影響和調控機制研究

《環境pH對果實采後病原真菌致病力的影響和調控機制研究》是李博強為項目負責人，為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：環境pH對果實采後病原真菌致病力的影響和調控機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李博強
• 依託單位：中國科學院植物研究所

項目摘要

病原真菌侵染在果實采後期間引起的腐爛給我國水果產業帶來巨大的經濟損失。儘管病原真菌的致病力受諸多因素的影響，但環境因子起到十分關鍵的作用。pH是細胞生命活動的重要環境參數之一，它對病原真菌生長和致病性具有重要的調控作用，然而關於環境pH對病原菌致病力的調控機制還缺乏深入的研究。本研究以果實采後重要的病原真菌Botrytis cinerea（B05.10菌株已經完成了全基因組測序）為試驗材料，通過細胞生物學、蛋白質組學、轉錄組學和分子遺傳學等研究手段研究環境pH對病原菌生長和致病力的分子調控機制，探明參與其調控的關鍵基因和蛋白，深入揭示病原真菌的致病機制，可以為果樹抗病遺傳育種以及新型無公害防治技術的研發奠定理論基礎。

結題摘要

果實采後病原真菌侵染引起的腐爛給我國的水果產業帶來巨大的經濟損失，並對消費者的身體健康產生威脅。在病原真菌侵染果實寄主過程中，環境因子起到十分關鍵的作用。pH是細胞生命活動的重要環境參數之一，它對病原真菌生長發育和致病因子的表達也非常重要，然而關於環境pH對病原菌致病力的調控機制還缺乏深入的研究。本課題以灰霉病菌為主要研究對象，主要研究目標為探索環境pH對采後病原真菌生長發育和致病力的影響，解析環境pH調控病原菌致病力的內在機制。課題按照研究計畫進行，主要研究結果包括：（1）通過蛋白質組學等研究方法解析了環境pH對灰霉病菌分泌組的調控作用。研究發現灰霉病菌在不同環境pH值條件下胞外分泌組有顯著差異，在pH4條件下灰霉病菌傾向於分泌更多的蛋白酶類，而在pH6條件下與細胞壁降解相關的酶類被誘導表達。Real-time PCR的分析結果表明絕大部分差異蛋白的表達調控發生在轉錄水平。上述研究結果表明灰霉病菌可以通過調節分泌蛋白表達譜來回響環境pH值（包括寄主組織pH值）的變化，這為揭示灰霉病菌在不同寄主和組織上複雜的侵染機制提供了重要依據。（2）利用分子遺傳學等方法研究了灰霉病菌中pH依賴的轉錄因子BcPacC對該病菌生長發育和致病性的調控機制。研究發現灰霉病菌在環境pH高於6的條件下生長和產孢受到顯著抑制，而BcPacC的缺失突變株對環境pH的變化更加敏感。同時，BcPacC的缺失突變株對番茄葉片的致病力顯著減弱。蛋白組學分析發現在pH6條件下BcPacC的缺失突變株中122個蛋白的豐度與野生型菌株相比發生顯著變化，這些蛋白與該菌的生長發育等密切相關。上述結果初步解析環境pH調控病原菌生長發育和致病性的分子機制。 相關研究結果發表論文SCI論文2篇，參編英文專著1部，培養研究生3人，完成了預期目標。