产生活性氧(reactive oxygen species, ROS)是植物防御病原菌的重要途径。为对抗这种攻击,病原菌通常表达超氧化物歧化酶(superoxide dismutases, SODs)来清除寄主植物产生的ROS。大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)是引发寄主植物黄萎病的重要土传性病原真菌,前期研究发现大丽轮枝菌Vd991在寄主棉花组织诱导下,胞外超氧化物歧化酶VdSOD5丰度显著提高。暗示超氧化物歧化酶在大丽轮枝菌侵染寄主过程中发挥重要作用,但其是否具有清除ROS及致病功能尚不清楚。因此,本研究拟系统解析大丽轮枝菌超氧化物歧化酶VdSOD5在清除寄主ROS的功能及其在致病性方面发挥的作用。序列分析显示VdSOD5编码蛋白为仅具有Cu2+结合位点的超氧化物歧化酶。酵母信号肽捕获系统证明VdSOD5蛋白N端肽段具有介导蛋白分泌的功能。利用同源重组技术构建了VdSOD5基因缺失突变体(ΔVdSOD5-1/2)。氯化硝基四氮唑蓝(p-Nitro-Blue Tetrazolium, NBT)还原法检测表明ΔVdSOD5培养液和菌体的SOD活性较野生型菌株分别下降了74%和28%。ΔVdSOD5对胞内活性氧产生剂甲萘醌的敏感性与野生型菌株相似。NBT染色表明VdSOD5在病原侵染过程中具有降解棉花根系超氧化物的能力。VdSOD5的转录在侵染棉花根部的早期显著上调。VdSOD5缺失不影响大丽轮枝菌营养生长、碳源利用和产孢量。蘸根接种实验表明ΔVdSOD5 对棉花的致病力较野生型菌株显著下降,定量PCR显示ΔVdSOD5在寄主棉花体内的生物量较野生型菌株降低了30%。VdSOD5是大丽轮枝菌带有Cu2+结合位点的胞外超氧化物歧化酶。VdSOD5缺失不影响大丽轮枝菌生长发育,其在侵染过程中通过降解寄主ROS而发挥解毒功能,从而促进大丽轮枝菌对寄主棉花的侵染。