Identification and green fluorescent protein gene transformation of the causal agent of yellow-core disease of Codonopsis pilosula

doi:10.11686/cyxb2024480

Abstract

Abstract:

Yellow-core disease of Codonopsis pilosula significantly reduces its yield and quality. First， we clarified the taxonomic position of the pathogen causing the disease， and developed EGFP-labeled transformants of the causative fungus， providing a means for visual tracking of infection characteristics within the host plants. The pathogen was clarified by using both morphological and multi-gene locus analyses. ATMT was used to introduce a binary vector carrying the HygB and EGFP into the conidia of the yellow-core disease fungus. Genetically stable transformants were screened. The results indicated that the field incidence of yellow-core disease is 20%-30%. The pathogen is identified as Fusarium curvatum var. codonopsidis. Genetic transformation produced 138 positive transformants at an efficiency of approximately 46 transformants per 10⁶ conidia. Four randomly selected positive transformants， after six subcultures， exhibited stable hygromycin B resistance and green fluorescence expression. Transformants EGFP7-3 and EGFP7-4 showed no significant differences in biological characteristics or pathogenicity compared to the wild-type strain， indicating successful and stableintegration EGFP without affecting virulence. This study provides valuable materials and technical support for investigating the pathogenesis and control of yellow-core disease in C.pilosula.

Key words: Codonopsispilosula, yellow-core disease, pathogen identification, EGFP, ATMT, gene transformation

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Figures/Tables 14

Fig.1 Restriction map of vector pCAMBIA1303-gpdA-EGFP-TrpC-Hygro

Fig.2 Symptoms of C. pilosula yellow-core disease

Fig.3 Morphology of DSHX2

Fig.4 Phylogenetic tree of F. curvatum var. codonopsidis DSHX2 based on multi-gene combination

Fig.5 Symptoms in roots of C. pilosula after inoculation with yellow core disease pathogen

Fig.6 PCR verification results of the positive A. tumefaciens EGFP gene

Fig.7 DSHX2 growth rate under different concentrations of hygromycin B

Table 1 Agrobacterium growth rate under different concentrations of cefotaxime sodium

项目

Item

头孢噻肟钠浓度Mass concentration of cefotaxime sodium

农杆菌生长状况The growth state of LBA4404

Fig.8 Stability of hygromycin-resistant transformants and enhanced green fluorescent protein expression

Fig.9 PCR verification of EGFP gene of the transformants

Fig.10 The colony morphology of DSHX2 and positive transformants of F. curvatum var. codonopsidis

Fig.11 Colony diameter of wild-type and positive transformants on PDA

Fig.12 The growth of wild-type and transformants under different pH

Fig.13 Pathogenicity test of transformants EGFP7-3，EGFP7-4 and DSHX2

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