辣椒疫霉甾醇生物合成相关蛋白PcDHCR7的生物学功能研究

卵菌种类繁多,目前已知的卵菌超过1 800种,在世界范围内引起多种动植物疾病。STI sexually transmitted infection其中植物病原卵菌可对农业生产及自然生态系统构成严重的威胁。辣椒疫霉(Phytophthora capsici)属于疫霉属植物病原卵菌,是甾醇缺陷型生物,可侵染包括茄科、葫芦科等多种植物,导致根、茎及果实腐烂等多种症状,给农业生产造成巨大损失。笔者课题组前期研究发现,辣椒疫霉自身没有甾醇合成能力,但其基因组中保留了甾醇生物合成通路中的基因PcDHCR7,其在疫霉体内的生物学功能尚不明确。本研究采用CRISPR/Cas9介导的原生质体转化方法,成功获得Y-27632供应商了辣椒疫霉PcDHCR7基因纯合敲除突变体,并测定了PcDHCR7基因敲除后对辣椒疫霉不同发育阶段和致病力等的影响,结果显示突变体的菌丝生长速率和致病力均显著下降,芽管不能正常伸长并伴有顶端菌丝分支异常、畸形等现象。进一步结合酵母异源表达系统对其开展了酶活研究,发现与辣椒疫霉亲本菌株相比,PcDHCR7基因敲除突变体丧失了甾醇Δ7还原酶活性,即无法将麦角甾醇转化为菜籽甾醇。上述结果表明,辣椒疫JQ1化学结构霉虽为甾醇缺陷型生物,但其PcDHCR7仍保留了甾醇Δ7还原酶的酶活,并在病原菌的生长发育中发挥着重要功能。