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首页> 中文会议>2010全国博士生论坛——植物生物学 >禾谷镰刀菌亚洲种几丁质合成酶基因CHS1的功能鉴定

禾谷镰刀菌亚洲种几丁质合成酶基因CHS1的功能鉴定

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赤霉病是全世界范围内重要的小麦病害之一，在我国主要分布于长江中下游地区，是我国小麦生产中的一种毁灭性病害，禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)是其主要致病菌。禾谷镰刀菌中的亚洲种(Fusarium asiaticum)是我国小麦赤霉病的优势致病种群。赤霉病不仅降低作物产量和品质，还能产生多种对人畜健康十分有害的真菌毒素，对世界粮食生产和食品安全构成严重威胁。由于有效抗源的严重匮乏，抗赤霉病育种工作进展缓慢，因此发展新的防治赤霉病策略显得十分必要和迫切。几丁质是丝状真菌细胞壁的重要结构性组成成分，但在植物组织中不存在，因此催化合成几丁质的几丁质合成酶是发展新型杀菌剂的理想靶标。本研究通过根癌农杆菌介导转化、同源重组敲除基因技术，构建了我国长江中下游地区禾谷镰刀菌亚洲种代表性菌株5035的几丁质合成酶基因CHS1的单基因缺失突变体菌株，分析了该基因的功能。研究结果表明，CHS1基因是禾谷镰刀菌生长发育过程中的关键基因，它的功能缺失导致突变体菌株在几丁质合成酶活性、几丁质含量、产孢能力、致病力等方面均显著降低，细胞壁超微结构发生显著改变，细胞壁变得脆弱，对渗透压调节剂和杀菌剂的敏感性增强，菌丝生长和扩展受到抑制。Chs1几丁质合成酶对禾谷镰刀菌生长发育和致病力具有关键作用，因而可以作为杀菌剂研发的理想靶标。本研究为发展新型防治赤霉病策略、研发以几丁质合成酶为靶标的新型杀菌剂等提供了依据和资料，对小麦赤霉病防治十分有意义。

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