近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所果品采后病害課題組在中科院一區(qū)TOP期刊《食品微生物（Food Microbiology）》（IF 4.6）上發(fā)表了題為“AbLac4 is involved in the growth, development, and pathogenic process of the postharvest pathogenic fungi Athelia bombacina in pears”的研究論文，解析了果腐阿太菌（Athelia bombacina）中漆酶（LAC）參與侵染梨果實(shí)的分子機(jī)制，并發(fā)現(xiàn)漆酶基因（AbLac4）和草酸之間存在協(xié)同關(guān)系，共同調(diào)節(jié)A. bombacina的致病過(guò)程。

 

　　由A. bombacina引起的阿太菌果腐病是近年來(lái)梨貯藏期的重要新發(fā)真菌病害。本實(shí)驗(yàn)室前期研究證實(shí)A. bombacina具有較強(qiáng)的產(chǎn)LAC能力。LAC作為多種病原菌的重要致病因子，參與真菌生長(zhǎng)發(fā)育、寄主病原互作、化合物合成及應(yīng)激反應(yīng)等多種生物學(xué)過(guò)程。然而，在A. bombacina與宿主互作過(guò)程中顯著上調(diào)表達(dá)的AbLac4基因，是否參與該菌生長(zhǎng)發(fā)育與致病過(guò)程尚未見(jiàn)報(bào)道。

 

　　本研究基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，通過(guò)生物信息學(xué)方法對(duì)AbLac4進(jìn)行了分析與鑒定，發(fā)現(xiàn)AbLac4為L(zhǎng)AC家族基因中的關(guān)鍵核心基因，且結(jié)構(gòu)與其他LAC蛋白相比存在較大差異性。為了驗(yàn)證AbLac4基因的功能，本研究通過(guò)遺傳轉(zhuǎn)化方法對(duì)AbLac4基因進(jìn)行敲除和回補(bǔ)，發(fā)現(xiàn)AbLac4基因缺失可通過(guò)改變菌絲、菌落形態(tài)、細(xì)胞壁完整性及其產(chǎn)孢量參與A. bombacina生長(zhǎng)、發(fā)育和致病過(guò)程。

 

　　此外，本研究發(fā)現(xiàn)AbLac4缺失顯著降低了培養(yǎng)早期LAC活性和草酸含量，導(dǎo)致培養(yǎng)環(huán)境pH失衡。胞外酶的分泌與環(huán)境pH密切相關(guān)，對(duì)此我們對(duì)A. bombacina 中的中性木聚糖酶活性、多聚半乳糖醛酸酶活性和調(diào)控其相關(guān)基因表達(dá)量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明AbLac4缺失顯著降低了其胞外酶活性和相關(guān)基因的表達(dá)。因此，我們推測(cè)介導(dǎo)pH值信號(hào)響應(yīng)途徑的轉(zhuǎn)錄因子PacC可能調(diào)控A. bombacina 的致病過(guò)程。綜上，本研究填補(bǔ)了目前全球范圍內(nèi)對(duì)A. bombacina致病機(jī)制研究空白。

 

　　果樹(shù)所已畢業(yè)碩士研究生孫曉楠為論文第一作者，賈曉輝為論文通訊作者。該研究獲得國(guó)家現(xiàn)代梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-28）和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程（CAAS-ASTIP-RIP）等項(xiàng)目的資助。