玉米大斑病菌T-DNA插入突变体库的构建及StNPS6基因的功能研究

【摘要】由玉米大斑病菌（Setosphaeriaturcica）侵染引起的玉米大斑病是影响世界玉米产量的重要病害，给玉米生产造成严重的经济损失。在本研究中，我们通过农杆菌介导的遗传转化方法（Agrobacteriumtumefaciens-mediatedtransformation，ATMT）建立了一个包含有10000多个转化子的玉米大斑病菌T-DNA插入突变体库。通过致病力的筛选，得到了一株致病力减弱突变体，将其命名为：ATMT184。采用热不对称交互PCR获取T-DNA整合部位的侧翼序列，对测序结果进行分析，显示该突变体T-DNA插入位点为StNPS6基因的启动子区域。NPS6是编码非核糖体肽链合成酶家族基因中的一员，其结构保守、功能稳定，在植物和真菌互作过程中扮演重要角色。在本研究中，我们通过基于Gateway技术的OSCAR(OnestepconstructionofAgrobacterium-Recombination-ready-plasmids)方法构建了StNPS6基因的敲除突变体，通过农杆菌（Agrobacteriumtumefaciens）介导的玉米大斑病菌遗传转化方法对该基因进行敲除，获得了其敲除突变体△StNPS6。对△StNPS6突变体进行生物学特性分析，观察发现，△StNPS6突变体与野生型菌株St28A相比较，△StNPS6突变体生长速率、菌丝形态、分生孢子形态均未发生明显变化，但分生孢子量相对减少。同时，研究发现，△StNPS6突变体对H2O2较比野生型更为敏感，在CM培养基中加入12mMH2O2时，△StNPS6突变体生长几乎受到完全抑制。由于活性氧参与植物对病原菌入侵的防御反应，说明StNPS6基因不能有效清除寄主植物作为防御反应产生的活性氧。研究中也发现，△StNPS6突变体在由2,2’-联吡啶（2DP）引起的铁饥饿逆境条件下，较比野生型更为敏感，在CM培养基中加入150μM2DP时，△StNPS6突变体生长几乎受到完全抑制，重新补充铁离子，又能恢复其正常生长。在玉米大斑病菌侵染实验中，通过比较△StNPS6突变体与野生型对玉米品种郑单958的致病性，发现△StNPS6突变体致病力明显下降，确定了该基因与致病性之间的关系。本研究证明，与铁载体蛋白有关的StNPS6基因，在致病过程中扮演重要角色，该基因是通过铁载体调控铁代谢实现影响玉米大斑病菌的致病性。
【作者】王迪；
【导师】晋齐鸣；
【作者基本信息】吉林大学，植物病理学，2014，硕士
【关键词】玉米大斑病菌；突变体库；NPS6；铁载体；

【参考文献】
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