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小麦叶枯病菌（Zymoseptoria tritici）是小麦叶枯病（Septoria tritici blotch，STB）的致病因子，而该病害是全球范围内破坏性最强的小麦病害之一。尽管Z. tritici基因组编码了数百个预测的效应蛋白，但由于同源重组效率较低以及效应蛋白功能冗余广泛，利用基因组编辑技术进行功能表征一直受到限制。 在本研究中，我们建立并评估了一种基于CRISPR/Cas9的基因组编辑方法，用于在Z. tritici中实现目标效应基因的定向破坏。该方法采用体外组装的Cas9-sgRNA核糖核蛋白（RNP）复合物，并结合带有短同源供体DNA侧翼序列（60 bp）的供体DNA。利用该方法，我们成功构建了一个选定候选效应基因——含Hce2结构域的效应蛋白Mycgr3107904——的敲除突变体。 在感病小麦品种Taichung 29上的致病力测定表明，与野生型菌株IPO323相比，两个相互独立的{Delta}Mycgr3107904突变体在症状发生方面均表现出明显延迟，病害发生与进展大约推迟了4–5天。尽管突变体菌株最终呈现出相似的病程轨迹，但在较早时间点，野生型接种叶片已表现出广泛坏死和分生孢子器形成，这表明Mycgr3107904缺失会显著降低致病力。 综上，我们的研究结果表明，在Z. tritici中利用CRISPR/Cas9介导的效应基因敲除是可行的，并提供了Mycgr3107904参与病害及时进展的功能性证据。该研究推进了Z. tritici的基因组编辑工具开发，并促进了对真菌致病力相关效应蛋白功能的系统解析。
小麦病原菌 Zymoseptoria tritici 的 CRISPR/Cas9 介导转化程序的开发 | bioRxiv
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小麦病原菌 Zymoseptoria tritici 的 CRISPR/Cas9 介导转化程序的开发
Sandra V Gomez-Gutierrez， Maikel Steentjes， Gert HJ Kema， Stephen B. Goodwin
doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.27.728285
Sandra V Gomez-Gutierrez 1 普渡大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，后者已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文属于美国政府作品。根据美国法典第 17 编第 105 条，其不受版权保护，并同时依据 CC0 许可开放使用。
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发布于 2026 年 5 月 29 日。 下载 PDF 电子邮件
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小麦病原菌 Zymoseptoria tritici 的 CRISPR/Cas9 介导转化程序的开发
Sandra V Gomez-Gutierrez， Maikel Steentjes， Gert HJ Kema， Stephen B. Goodwin
bioRxiv 2026.05.27.728285； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.27.728285
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小麦病原菌 Zymoseptoria tritici 的 CRISPR/Cas9 介导转化程序的开发
Sandra V Gomez-Gutierrez， Maikel Steentjes， Gert HJ Kema， Stephen B. Goodwin
bioRxiv 2026.05.27.728285； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.27.728285
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.27.728285v1?rss=1
🏷️ CRISPR/Cas9 禾谷壳针孢菌 效应蛋白 基因敲除 真菌致病力 小麦叶枯病