中文摘要
谷胱甘肽过氧化物酶SsGPX介导核盘菌抗氧化及其致病性研究
核盘菌（Sclerotiniasclerotiorum（Lib.）deBary）是一种死体营养型植物病
原真菌，可侵染大豆、油菜等作物并引发菌核病。菌核病危害严重，使农作物产
量大幅下降。核盘菌致病机制复杂，前期实验研究表明SsSnf5-SsHsf1转录模块
通过维持核盘菌活性氧（ROS）稳态从而影响致病力。ROS可作为信号分子调节
病原菌的生长发育、细胞分化、应激信号响应和氧化还原水平，然而，过量的ROS
会导致DNA损伤、脂质过氧化和蛋白质失活，最终导致细胞死亡。因此，病原
菌如何在侵染过程中抵御寄主防卫反应产生的大量ROS，并维持自身氧化还原
稳态是一个亟待探究的科学问题。
目前研究表明，病原菌为了在复杂环境中生存并成功定殖，进化出针对ROS
毒性的解毒系统，包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶
（Glutathioneperoxidase，GPX）、过氧化物酶和硫氧还蛋白等抗氧化酶。其中，
GPX是多种病原真菌抵抗氧化胁迫和致病所必需的。GPX可以缓解脂质过氧化，
抑制铁死亡发生。铁死亡是一种铁依赖性的，由脂质过氧化及细胞内亚铁离子累
积引致的细胞程序性死亡，与ROS协同调控植物病原真菌的侵染。
实验室前期研究发现铁载体合成抑制转录因子SsSre参与维持氧化还原平衡
和负调控铁死亡，为探究SsGPX是否为SsSre下游维持ROS稳态和缓解脂质过
氧化的功能基因，本文对SsSre与SsGPX之间的调控机制展开研究，并解析核
盘菌SsGPX的生物学功能。主要研究结果如下：
1.转录因子SsSre转录激活SsGPX介导核盘菌胁迫耐受性。对SsGPX的转
录水平分析发现SsGPX在胁迫条件下会被诱导表达，且部分依赖于转录因子
SsSre。电泳迁移率实验（EMSA）和染色质免疫共沉淀-定量PCR（ChIP-qPCR）
均表明SsSre能够直接结合SsGPX启动子的GATAmotif。随后，在SsSRE沉默
菌株中过表达SsGPX，对菌株胁迫耐受性进行分析发现过表达SsGPX后增强了
SsSRE沉默菌株对HO和甲萘醌诱导的氧化胁迫以及高浓度铁离子胁迫的耐受
22
性。
2.SsGPX正调控核盘菌的抗氧化能力和致病性。本研究通过Split-Marker
方法对核盘菌基因组中唯一的谷胱甘肽过氧化物酶编码基因（SS1G_00741）进行
敲除，并通过原位回补和真菌表达载体获得回补菌株。生物学功能分析发现，Ss
GPX敲除突变体菌丝生长速率较野生型加快，菌落形态、菌核干重及侵染垫发育
情况与野生型无明显差异；但SsGPX敲除突变体致病力显著降低，对氧化胁迫
和高浓度铁离子胁迫的耐受性也显著下降。
综上所述，本研究明确了核盘菌转录因子SsSre对谷胱甘肽过氧化物酶编码
基因SsGPX的调控关系，揭示了SsGPX在核盘菌抗氧化应激以及致病力中的作
用。研究结果为揭示核盘菌的抗氧化系统和解析转录因子SsSre的调控网络提供
了理论依据，也为防治菌核病的药剂开发提供了潜在的分子靶标。
关键词：
核盘菌，谷胱甘肽过氧化物酶SsGPX，转录调控，抗氧化，致病性
Abstract
Researchofglutathioneperoxidasemediatedantioxidantcapacity
andpathogenicityinSclerotiniasclerotiorum
Sclerotiniasclerotiorum(Lib.)deBaryisanecrotrophicphytopathogenicfungus
thatinfectscropssuchassoybeanandoilseedrape,causingSclerotiniastemrot.SSR
issoseriouslyharmfulthatcausesasignificantdecreaseinyield.Thepathogen