鑑定蝴蝶蘭黃葉病菌造成壞疽病徵之外泌蛋白 - 農業知識入口網

蝴蝶蘭為台灣重要的經濟花卉作物，出口產值為花卉之冠。由 Fusarium solani f. sp. phalaenopsis 所造成的黃葉病常在種植及海運期間發生，是嚴重影響產品價格與品質的病害。然而至今F. solani f. sp. phalaenopsis於F. solani species complex中的親緣關係尚未釐清，以及針對此病害分子層面的研究缺如，因此本研究將19株自蝴蝶蘭分離之F. solani，以TEF 1α、ITS、LSU及RPB2 region 1與region 2五基因片段進行親緣分析，結果顯示蝴蝶蘭分離株形成不同於其他親緣種的單一支序群，與F. solani sensu stricto支序群最接近。經一系列接種挑選出毒力最強菌株FuZ10s進行培養，有趣的是注射FuZ10s培養濾液至蝴蝶蘭葉片上可造成明顯壞疽斑，進一步利用超濾離心管區分濾液中分子大小，結果顯示僅含大於3 kDa分子之濾液注射至蝴蝶蘭葉片上可引起壞疽，接續以硫酸銨將濾液蛋白質沉澱，分別處理proteinase K及trypsin後則減弱誘發葉片壞疽的效力，推測引起蝴蝶蘭葉片壞疽之分子可能為濾液中之蛋白質。後續以陰離子與陽離子交換層析管柱分離培養濾液之蛋白質，結果顯示陰性(Fraction Q)及電中性(Fraction N)蛋白質溶液可引起蝴蝶蘭葉片及圓葉菸草葉片壞疽，進一步經不同批次離子交換層析管柱純化獲得的Fraction N1及Fraction N2，以及使用膠體過濾層析管柱分離Fraction Q而獲得的Fraction Q12，皆可引起蝴蝶蘭葉片及圓葉菸草葉片壞疽，顯示其中存在引起壞疽病徵的蛋白質，之後利用LC/MS/MS鑑定，共鑑定到12個候選蛋白質包括： 一種lipase、兩種proteases、兩種chitinases、兩種catalase-peroxidases、兩種pectin lyases及三種immunophilins。於基因表現的驗證中，除兩種chitinase及一種catalase-peroxidase於感染蝴蝶蘭的病斑中無表現外，其餘基因皆在培養濾液中之菌絲及蝴蝶蘭病斑中有表現，顯示所鑑定之蛋白質可能與引起壞疽有關聯。後續值得進一步探討這些蛋白質在F. solani f. sp. phalaenopsis中扮演的功能及致病的分子機制。