由葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothideawww.selleck.cn/products/ABT-263)引起的苹果轮纹病不仅危害果实形成轮纹烂果,还可侵染枝干引起粗皮和干腐,导致死枝和死树,造成巨大的经济损失,严重制约苹果产业的健康发展。目前,化学防治是防治苹果轮纹病的主要方法。然而,随着化学药剂的长期单一使用,病原菌的抗药性问题日益突出。因此,新型杀菌剂亟待开发。探究调控苹果轮纹病菌生长发育和致病性的分子机制对挖掘新型杀菌剂的潜在靶标具有重要的理论和现实意义。MAPK (丝裂原活化蛋白激酶)是真核生物中参与信号传递的一类重要级联激酶反应途径,可被不同的细胞外界刺激激活。通过依次逐级磷酸化将上游信号传递至下游应答分子,在基因表达调控和细胞生长分化等多种生命过程中发挥关键作用。其中,Fus3-MAPK途径是真菌致病的关键调控因子。然而,苹果轮纹病菌中关于Fus3-MAPK的研究尚且空白。Epigenetic outliers本研究中,笔者鉴定了苹果轮纹病菌BdGpmk1-MAPK (Fus3-MAPK的同源途径)信号通路的3个蛋白激酶(BdSte11、BdSte7、BdGpmk1),酵母双杂和Co-IP结果表明,3个激酶之间存在彼此互作关系。转录组数据表明,3个激酶在苹果轮纹病致Pexidartinib核磁病过程中显著上调表达,推测BdGpmk1-MAPK途径在轮纹病菌致病过程中发挥重要作用。为进一步深入探究BdGpmk1-MAPK途径的生物学功能,笔者对3个激酶分别进行基因敲除和回补并测定其生物学表型,结果表明,3个基因分别单独敲除后,敲除突变体的表型缺陷一致,均表现为生长速率减慢、色素合成受阻、无性生殖能力丧失,对细胞壁及渗透等多种斜胁迫压力的敏感度显著上升,果实和枝条上的致病力几乎完全丧失。亚细胞定位观察发现,BdSte11和BdSte7定位于细胞膜和细胞质,BdGpmk1弥散分布于细胞质中,并且在细胞核中大量积累。Western blot结果表明,BdSte11和BdSte7敲除中,下游激酶BdGpmk1的磷酸化水平显著降低。此外,笔者通过组织学观察进一步研究该途径调控轮纹病菌致病力的机制,研究发现,野生型能够突破皮层进入到枝干木质部里,而3个敲除突变体的菌丝体则大量聚集在皮层与木质部的交界处,并不能穿透木质部,说明与野生相比,突变体的菌丝体不具备穿透木质部的能力。总之,本研究结果表明,BdGpmk1-MAPK途径在苹果轮纹病菌的生长发育、次级代谢及致病过程中发挥重要作用,为挖掘新型杀菌剂的潜在候选靶标提供理论依据。