组蛋白H3乙酰化位点调控假禾谷镰孢菌的生长、产孢及对小麦的致病性

小麦茎基腐病广泛发生于干旱和半干旱小麦种植区,在小麦HCV infection整个生育期均可发生。近年来,由于Elexacaftor秸秆还田、气候变暖,以及缺乏抗病品种等因素,由假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)等镰孢菌引起的小麦茎基腐病(Fusarium crown rot)快速蔓延,呈暴发趋势,已成为我国黄淮海地区小麦生产上最严重的病害之一,严重威胁我国粮食安全。在植物病原真菌生长发育和侵染寄主植物过程中,组蛋白乙酰化起着重要作用,可以影响染色质的结构、功能及基因的转录。但是,组蛋白H3乙酰化位点在植物病原真菌中的功能目前尚不明确。本研究针对假禾谷镰孢菌中组蛋白H3乙酰化位点,开展乙酰化位点的功能研究,我们分别将组蛋白H3乙酰化位点K9、K14、K18、K23和K27突变为精氨酰R (模拟未乙酰化状态),并得到相应突变体。对突变体的生物学表型进行观察,发现FpHGSI-IX3~(K9R)、FpH3~(K14R)、FpH3~(K18R)、FpH3~(K23R)和FpH3~(K27R)突变体在营养生长和分生孢子的产生方面都存在缺陷,其中,FpH3~(K27R)突变体不能产生气生菌丝,FpH3~(K14R)产生极少量的分生孢子。致病力测定实验表明,FpH3~(K9R)、FpH3~(K14R)、FpH3~(K18R)和FpH3~(K27R)突变体对小麦苗期茎基部的致病力显著降低。以上研究结果表明,组蛋白H3乙酰化在小麦茎基腐病病原假禾谷镰孢菌营养生长、产孢和侵染小麦过程中发挥着重要的功能。