一個(gè)新的稻瘟病菌致病相關(guān)基因MoDUO1的鑒定及功能分析.pdf

1、由絲狀子囊真菌稻瘟病菌[Magnaporthe oryzae(Hebert)Barr]侵染水稻引起的稻瘟病是水稻上的一種毀滅性病害。深入了解稻瘟病菌的致病相關(guān)基因及致病機(jī)制，對尋找新的藥物靶標(biāo)，設(shè)計(jì)開發(fā)和篩選新型、安全、環(huán)保的殺菌劑，制定新的病害防治策略具有重要意義。本文從農(nóng)桿菌介導(dǎo)的稻瘟病菌遺傳轉(zhuǎn)化突變體庫中分離和鑒定了一個(gè)Duolp同源蛋白MoDuolp，利用基因缺失、功能互補(bǔ)及蛋白組學(xué)策略研究了MoDuolp編碼基因MoDUO1在

2、稻瘟病菌營養(yǎng)生長、分生孢子發(fā)育、致病性等方面的作用。
　　 通過篩選稻瘟病菌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的插入突變體庫(ATMT)獲得一個(gè)稻瘟病菌營養(yǎng)生長減緩、分生孢子形態(tài)異常突變體YO552，經(jīng)質(zhì)粒拯救、T-DNA插入側(cè)翼序列測定及基因組全序列比對，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化T-DNA插入在稻瘟病菌假定蛋白基因MGG_02484.6內(nèi)含子區(qū)域，該基因有兩個(gè)外顯子，一個(gè)內(nèi)含子，編碼226個(gè)氨基酸殘基蛋白，NCBI保守結(jié)構(gòu)域分析顯示，該基因推定的氨基酸序列含有一個(gè)D

3、ASH_DUO1結(jié)構(gòu)域，在真菌中高度保守，我們將該基因暫命名為MoDUO1。
　　 以MoDUO1-eGFP融合表達(dá)對該基因的亞細(xì)胞定位及時(shí)序表達(dá)分析顯示，MoDUO1蛋白定位于細(xì)胞質(zhì)中，并在營養(yǎng)菌絲、分生孢子、附著胞及侵染性菌絲等不同發(fā)育階段均有表達(dá)。在分生孢子萌發(fā)初始階段，僅在細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)了該蛋白。用同源重組的方法將該基因缺失，基因缺失突變體在營養(yǎng)生長、無性分生孢子發(fā)育上呈現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷。MoDUO1基因的敲除極度地影響了病原

4、菌無性孢子的形態(tài)和生理，包括分生孢子梗分化和分生孢子形態(tài)的改變；分生孢子細(xì)胞核數(shù)量減少；萌發(fā)率下降以及侵染性菌絲擴(kuò)展的延遲。同時(shí)，MoDUO1基因缺失突變體對水稻致病性明顯減弱。利用互補(bǔ)載體pCDUO1轉(zhuǎn)化MoDUO1基因缺失突變體，互補(bǔ)株均恢復(fù)為野生型。
　　 利用2-DE和質(zhì)譜技術(shù)分析了野生型Y34和MoDUO1基因缺失突變體總蛋白表達(dá)譜，獲得70個(gè)差異表達(dá)蛋白質(zhì)，其中四個(gè)分別編碼Cdc48p、26S蛋白酶體調(diào)控亞基、Ran