希金斯刺盘孢Ch-STE7和Ch-SEC1基因的功能分析

【摘要】希金斯刺盘孢(ColletotrichumhigginsianumSacc.)引起的十字花科蔬菜炭疽病是一种重要的世界性真菌病害。为了研究该病原菌的致病机理,本研究通过生物信息学的方法筛选到与酿酒酵母(Saccharmycescerevisiae)FUS3/KSS1MAPK途径中STE7基因的同源基因Ch-STE7,并通过基因敲除和互补方法验证了其在希金斯刺盘孢生长发育和致病过程中的作用；同时对希金斯刺盘孢T-DNA插入破坏基因Ch-SEC1,进行了初步研究。本研究所取得主要研究结果如下：从希金斯刺盘孢中克隆得到了与酿酒酵母FUS3/KSS1MAPK途径中STE7同源基因的Ch-STE7,该基因全长1729bp,含4个外显子,3个内含子,编码522aa的蛋白,具有S_TKc保守结构域。Ch-STE7基因敲除转化子菌落呈白色,边缘不规则,生长速度减慢,生物产量降低,气生菌丝增多,菌丝顶端分叉增多,分生孢子产量不变,但孢子萌发仅产生细长的芽管,不能形成黑化的附着胞,丧失对拟南芥的致病性。Ch-STE7基因互补转化子能够恢复Ch-STE7基因敲除转化子的缺陷表型。表明Ch-STE7参与调控希金斯刺盘孢的生长、色素形成、附着胞的产生及致病过程。从T-DNA插入突变体库中筛选得到的致病力降低突变体G668,T-DNA破坏的基因全长645bp,仅含有1个外显子,编码214个氨基酸,T-DNA单拷贝插在外显子上。将推定的氨基酸序列进行同源性比对显示该基因为假定蛋白,将其命名为Ch-SECl。该突变体在PDA上培养,菌落形态和野生型菌株相似,产孢正常,孢子液喷雾接种拟南芥叶片发现,在离体拟南芥叶片上可以产生少量病斑,活体拟南芥叶片上基本不产生肉眼可见的病斑,分生孢子在叶片表面正常萌发产生黑化的附着胞,但初生菌丝产生量明显降低,不能产生次生菌丝,推测该基因影响了初生菌丝和次生菌丝的产生。根据同源重组构建Ch-SEC1敲除载体并获得了敲除转化子,关于敲除转化子的验证还在进行中。
【作者】陈美娟；
【导师】黄俊斌；卫扬斗；
【作者基本信息】华中农业大学，植物病理学，2014，硕士
【关键词】希金斯刺盘孢；ATMT；拟南芥；致病相关基因；附着胞；Ch-STE7基因；Ch-SEC1基因；

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