葡萄霜霉菌效应因子PvCRN91功能分析

孙大运; 刘露露; 郭泽西; 韦淑梅; 潘凤英; 曲俊杰; 尹玲; 《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：【目的】克隆葡萄霜霉菌PvCRN91基因并研究其功能，为揭示葡萄霜霉菌的致病机制提供理论参考。【方法】利用分子克隆技术扩增PvCRN91基因全长，并分析其编码蛋白的生物信息学特征。通过本氏烟上瞬时表达效应蛋白PvCRN91，观察其在烟草叶片上的表现和对马铃薯疫霉激发子INF1和小鼠促凋亡蛋白BAX触发细胞坏死的影响。构建pBWA(V)HS-PvCRN91-GFP融合表达载体，在葡萄叶片和烟草叶片瞬时表达，并分别接种葡萄霜霉菌和烟草疫霉，分析其促进病原菌侵染的能力。构建pBI221-PvCRN91-GFP表达载体，并在烟草原生质体瞬时表达，分析PvCRN91蛋白的亚细胞定位情况。构建pBWA(V)HS-PvCRN91-3×Flag融合表达载体，通过免疫沉淀—质谱联用技术（IP-MS）方法筛选与PvCRN91互作的靶蛋白。【结果】PvCRN91基因编码区（CDS）全长351 bp，编码116个氨基酸残基，蛋白相对分子量约13.03 kD，不含有信号肽、核定位序列（NLS）和跨膜结构域，含有1个Crinkler结构域和consen-sus disorder prediction区域；PvCRN91的二级结构含有α-螺旋（31.90%）、延伸链（22.41%）和无规则卷曲（45.69%）。序列比对发现，在多种疫霉菌、水霉菌、霜霉菌和丝囊霉菌中均存在与PvCRN91蛋白一致性较高（56.60%～74.77%）的序列，推测PvCRN91是一个保守的效应因子。PvCRN91蛋白不具有触发烟草细胞坏死的能力，但能完全抑制INF1和BAX诱导的细胞程序性死亡（PCD）反应。PvCRN91效应因子可促进葡萄霜霉菌和烟草疫霉菌的侵染。PvCRN91蛋白亚细胞定位于细胞质和细胞核，推测其在细胞质或细胞核中与寄主靶蛋白互作，抑制寄主的免疫反应。IP-MS方法初步筛选到252个可能与PvCRN91互作的靶蛋白，通过多个代谢途径影响烟草的生理生化和防御反应。【结论】PvCRN91是一个毒力因子，可能在细胞质或细胞核中操纵寄主的靶蛋白，降低植物的防卫反应，促进病原菌的侵染。

关键词： 葡萄霜霉菌 PvCRN91基因 效应因子 Crinkler结构域 防卫反应