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橡胶炭疽病是危害我国橡胶树的一种重要病害,是当前橡胶生产中的四大病害之一。胶孢炭疽菌是引起橡胶炭疽病的一种重要病原菌,也是威胁我国天然橡胶产业发展的重要生物因素之一。G蛋白(G protein)是能与鸟嘌呤核苷酸结合,具有水解GTP生成GDP活性的蛋白。G蛋白在植物病原菌的生长发育及致病过程中发挥着重要作用,然而目前还未有关于胶孢炭疽菌G蛋白生物学功能的研究。在前期工作中,本实验室从胶孢炭疽菌中鉴定到5种G蛋白亚基。本研究对5个G蛋白亚基的基因进行了克隆及生物信息学分析,通过表型分析,明确其生物学功能。研究结果表明:从胶孢炭疽菌中鉴定到3种G蛋白a亚基,命名为CgGa1、CgGα2和CgGα3。CgGα1、CgGα2和CgGα3基因的分别编码353、354和355个氨基酸的蛋白。表型分析显示:CgGα1基因被敲除后,菌株营养生长减慢,菌丝易自溶,产孢量和萌发率降低,无附着胞形成,胞外漆酶含量降低,对NaCl和H2O2耐受性降低,对SDS耐受性增加,致病力减弱;CgGa2基因敲除后菌株营养生长减慢,菌丝易自溶、产孢量降低,对NaCl和H2O2耐受性降低,对SDS耐受性增加;CgGa3基因敲除后,在营养贫瘠的培养基上生长速率减慢,菌丝易自溶、产孢量降低,对SDS耐受性降低,对NaCl和H2O2耐受性增加。由此可见,Gα亚基参与调控了胶孢炭疽菌的营养生长,分生孢子产生、萌发及附着胞形成,渗透压调节,氧化应激反应及致病性等方面。从胶孢炭疽菌中鉴定到1种G蛋白β亚基,将其命名为CgGb。CgGb编码一个287个氨基酸的蛋白。表型分析显示,当CgGb基因被敲除后,营养生长减慢,对NaCl和甘油耐受性降低,对H2O2耐受性增加。由此可见,CgGb基因参与调控胶孢炭疽菌的营养生长,氧化应激反应等方面。从胶孢炭疽菌中鉴定到1种G蛋白r亚基,命名为CgGr。CgGr的基因编码一个93个氨基酸。表型分析结果显示,当CgGr基因被敲除后营养生长减慢,气生菌丝生长受抑制,产孢量降低,分生孢子无法萌发,胞外漆酶含量降低,对NaCl耐受性降低,对H202耐受性增加,致病性减弱。说明CgGr基因参与调控胶孢炭疽菌的营养生长、分生孢子产生、萌发及附着胞形成、渗透压调节、氧化应激反应及致病性等。综上所述,胶孢炭疽菌G蛋白家族在生长发育及致病过程中发挥着重要的作用,研究结果有助于于深入解析胶孢炭疽菌致病的分子机理,为橡胶炭疽病的防治提供一定科学依据。