核盘菌谷胱甘肽过氧化物酶SsGPX1的功能研究

维持活性氧(ROS)的稳态对病原菌的生长发育和致病性至关重要。过多的ROS可导致DNA损PF-03084014体内伤、脂质过氧化、蛋白质失活,最终导致细胞死亡。为了避免或克服ROS造成的损害,病原体形成了复杂的ROS解毒系统,包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶(GPXs)等,以消除过量的ROS。其中GPXs是真核生物中一类用于缓解脂质过氧化和铁死亡的还原酶,但其在植物病原真菌中的具体作用还知之甚少。核盘菌[Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary]是一种寄主范围广泛的死体营养型植物病原真菌,其致病过程不可避免地遭受氧化胁迫。这里笔者在核盘菌基因组中鉴定到唯一的一个GPX-SsGPX,它包含一个GPX结构域,且与稻瘟菌中解毒ROS的毒力Rapamycin因子MoHYR1同源。通过基因敲除与回补的功能学研究发现,在核盘菌中敲除Ssgpx后,尽管突变体的菌丝生长速率、菌落形态和菌核的产生水平与野生型相比没有显著差异,但敲除突变体对多种氧化胁迫剂(如H_2O_2和甲萘醌)均表现出显著敏感。此外敲除突变体对高浓度的铁离子显著敏感。更重要的是,当接种在拟南芥和大豆叶片上时,敲除突变体的病斑面积显著变小,尤其是在较抗性的叶片上。综上研究结果表明,SsGPX对核盘菌Plant bioassays抵御氧化和高铁胁迫以及致病上起着重要作用。