尖孢镰刀菌热激转录因子FoHsf1通过调节核心代谢途径调控真菌发育与对滇黄精的致病力

《BMC Microbiology》：FoHsf1 reprograms central metabolism via caffeine and vitamin D? to modulate development and virulence of Fusarium oxysporum on Polygonatum kingianum

　　

摘要

背景

根腐病严重影响了滇黄精（Polygonatum kingianum）的产量和品质，尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）已被确认为其主要致病菌。为探索该病原菌的致病机制，我们对 FoHsf1 基因进行了功能表征，该基因编码尖孢镰刀菌中的一种热激转录因子。

方法

通过同源重组构建了 FoHsf1 缺失突变体（ΔFoHsf1），并通过重新导入全长基因生成了互补株（ΔFoHsf1-C）。进行表型分析以评估菌丝生长、孢子形成以及对滇黄精的致病力。开展转录组学和代谢组学分析，以鉴定与 FoHsf1 缺失相关的差异表达基因（DEGs）和差异积累代谢物（DAMs）。进行咖啡因和维生素D₂的外源补充实验，以评估 ΔFoHsf1 生长和致病力缺陷的恢复情况。

结果

我们发现，与野生型（WT）和 ΔFoHsf1-C 相比，ΔFoHsf1 在菌丝生长、孢子形成和致病力方面存在显著缺陷。整合转录组学和代谢组学分析表明，差异表达基因和差异积累代谢物主要富集在碳水化合物和氨基酸代谢途径中。更重要的是，咖啡因和维生素D₂的代谢物丰度在 ΔFoHsf1 中显著降低；外源施加这两种代谢物可部分恢复真菌生长和致病力。

结论

这些发现表明，FoHsf1 通过调节核心代谢途径来调控真菌发育和致病力。我们的结果深化了对尖孢镰刀菌 FoHsf1 介导致病力的分子机制的理解，并为该病害的管理提供了潜在靶标。

临床试验编号

不适用。