玉米大斑病菌水甘油通道蛋白基因StFPS1的結(jié)構(gòu)分析及功能研究.pdf

1、本實驗室在前期研究中確定了玉米大斑病菌中存在著3條MAPK途徑，其中HOG-MAPK途徑參與調(diào)控病菌的高滲脅迫反應(yīng)，推測玉米大斑病菌水甘油通道蛋白基因位于HOG-MAPK途徑的下游參與病菌的滲透脅迫反應(yīng)。本研究擬在此基礎(chǔ)上，從玉米大斑病菌基因組數(shù)據(jù)庫中搜索得到水甘油通道蛋白基因，利用基因敲除技術(shù)創(chuàng)制該基因敲除突變體，通過比較突變體與野生型菌株在菌絲及分生孢子發(fā)育、對高滲脅迫的反應(yīng)及致病性等的差異，明確該基因的功能。主要研究結(jié)果如下:

2、r>　　 1)利用JGI網(wǎng)站(http://genome.jgi-psf.org/)公布的玉米大斑病菌的基因組序列，查找得到了玉米大斑病菌水甘油通道蛋白基因序列。生物信息學(xué)分析表明，在玉米大斑病菌中存在FPS1-like和Yf1054-like兩類水甘油通道蛋白。
　　 2)克隆得到玉米大斑病菌水甘油通道蛋白基因StFPS1，該基因DNA全長為1393bp，cDNA全長為1179 bp，含有4個內(nèi)含子，5個外顯子。
　　

3、 3)以pBS-pUC質(zhì)粒為基本骨架，成功構(gòu)建了玉米大斑病菌水甘油通道蛋白StFPS1基因敲除載體，重組載體經(jīng)PEG3350介導(dǎo)進行原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化，用50μg/mL潮霉素B篩選到27株轉(zhuǎn)化子，進一步利用特異引物PCR、RT-PCR、Southern blotting篩選得到了1株StFPS1基因敲除突變體△StFPS1。
　　 4)玉米大斑病菌StFPS1基因敲除突變體菌落生長速率降低、菌絲發(fā)育異常、不產(chǎn)生分生孢子，說明StFP

4、S1基因參與調(diào)控病菌菌絲及分生孢子的發(fā)育。
　　 5)玉米大斑病菌水甘油通道蛋白基因敲除突變體的細胞壁明顯變薄、細胞壁對細胞壁合成抑制劑的敏感性增加，說明StFPS1對病菌的細胞壁發(fā)育和完整性具有調(diào)控作用。
　　 6)玉米大斑病菌水甘油通道蛋白基因敲除突變體在高滲脅迫條件下菌落生長速率增加、菌絲細胞膨大、細胞內(nèi)甘油含量為野生型菌株的3倍以上，說明StFPS1參與病菌的高滲脅迫反應(yīng)，并起負調(diào)控作用。
　　 7)玉米