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作者

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禾谷镰刀菌Cdc2A和Cdc2B激酶在有性发育中功能差异的分子机制

禾谷镰刀菌Cdc2A和Cdc2B激酶在有性发育中功能差异的分子机制

引用

中国植物病理学会第十一届全国会员代表大会暨2018年学术年会

作者：宋真真江聪王晨芳许金荣刘慧泉西农-普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

禾谷镰刀菌引起的赤霉病是影响小麦产量和品质最严重的病害之一,其子囊孢子是该病害的初侵染源,有性生殖在侵染循环中起着至关重要的作用,阐明该病原菌调控有性生殖过程的分子机制对制定和发展有效病害防控策略至关重要。细胞周期蛋白... 详细信息

禾谷镰刀菌引起的赤霉病是影响小麦产量和品质最严重的病害之一,其子囊孢子是该病害的初侵染源,有性生殖在侵染循环中起着至关重要的作用,阐明该病原菌调控有性生殖过程的分子机制对制定和发展有效病害防控策略至关重要。细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶Cdc2是细胞周期的主要调控因子,实验室前期研究发现,禾谷镰刀菌中有两个CDC2同源基因(CDC2A和CDC2B),但只有CDC2A与有性生殖相关。为进一步鉴定导致Cdc2A和Cdc2B功能差异的序列位点,本研究根据Cdc2A和Cdc2B之间的序列差异将其划分为5个变异区域:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ,将CDC2A的每个区域分别置换为对应的CDC2B序列,通过表型观察分析置换突变体的有性生殖缺陷。研究结果显示:Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ的置换突变体有性生殖正常,而Ⅲ区的置换突变体有性生殖严重缺陷,与cdc2A敲除突变体类似,表明Cdc2A和Cdc2B在有性发育中的功能差异主要由Ⅲ区序列决定。进一步将Ⅲ区细分为Ⅲ1,Ⅲ2和Ⅲ3进行类似置换,发现Ⅲ1和Ⅲ3区置换不影响有性发育,而Ⅲ2区置换影响有性发育,表明Ⅲ2区的差异位点是导致Cdc2A和Cdc2B在有性发育中功能分化的主要原因。Ⅲ2区内共存在12个差异位点,目前正在通过定点突变技术研究这几个差异位点与Cdc2A和Cdc2B功能分化的关系。

关键词：禾谷镰刀菌 CDC2 区段置换小麦赤霉病

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易错PCR定向突变提高单端孢酶烯3-O-乙酰转移酶活性研究

易错PCR定向突变提高单端孢酶烯3-O-乙酰转移酶活性研究

引用

中国植物病理学会2015年学术年会

作者：唐喆秦君金巧军王晨芳许金荣西农-普度大学联合研究中心旱区作物逆境生物学国家重点实验室西北农林科技大学植物保护学院美国普度大学植物及植物病理系

由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearium）引起的赤霉病（Fusarium head blight,FHB）是一种世界性流行作物病害,其产生的单端孢霉烯族毒素（Trichothecenes,简称"单族毒素"）可引起人畜中毒。研究已报道禾谷镰刀菌（***）TRI... 详细信息

由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearium）引起的赤霉病（Fusarium head blight,FHB）是一种世界性流行作物病害,其产生的单端孢霉烯族毒素（Trichothecenes,简称"单族毒素"）可引起人畜中毒。研究已报道禾谷镰刀菌（***）TRI基因家族与毒素合成降解以及耐受度有关。其中Tri101基因编码的单端孢酶烯3-O-乙酰转移酶能够通过加乙酰基的形式使脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol,DON）降解为低毒物质。本研究利用定向突变进化技术中一种比较成熟的方法一易错PCR对TR/101基因进行改造。通过优化,确定易错PCR体系中Mg浓度为7 mmol/L,Mn浓度为0.05mmol/L,dATP,dGTP浓度与dCTP,dTIP浓度比例为1:3。将易错PCR产物与酶切好的pYES2双源载体质粒连接,转化人大肠杆菌DH10B扩增,质粒经线性化后转化进入酿酒酵母BY474.1,进行DON压力筛选,得到耐受度提高的酵母菌株。试验结果表明,定向改造Tri101基因,可以有效将DON毒素降解为低毒物质,减少对植物的危害。

关键词：禾谷镰刀菌易错PCR Tri101基因 DON

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禾谷镰刀菌FgAMA1基因在有性发育中的调控作用

禾谷镰刀菌FgAMA1基因在有性发育中的调控作用

引用

中国植物病理学会2016年学术年会

作者：郝超峰刘慧泉江聪许金荣西农—普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

由禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病是小麦上为害最为严重的病害之一。禾谷镰刀菌有性生殖产生的子囊孢子在小麦扬花期侵染小麦穗部的颖壳,是小麦赤霉病的初侵染源。研究禾谷镰刀菌有性生殖调控机理有望为小麦赤霉病防控新策略的制定提供理... 详细信息

由禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病是小麦上为害最为严重的病害之一。禾谷镰刀菌有性生殖产生的子囊孢子在小麦扬花期侵染小麦穗部的颖壳,是小麦赤霉病的初侵染源。研究禾谷镰刀菌有性生殖调控机理有望为小麦赤霉病防控新策略的制定提供理论指导。课题组前期研究发现禾谷镰刀菌中减数分裂后期促进复合物激活基因FgAMA1编码框中具有一个提前终止密码子,在营养生长阶段表达不出完整的蛋白,而在有性生殖阶段提前终止密码子经过RNA编辑后转变为氨基酸密码子,从而表达出完整的蛋白。本研究通过基因敲除方法获得了FgAMA1基因的缺失突变体,研究发现基因缺失突变体的菌落形态、生长速率,以及分生孢子形态、数量和萌发均与野生型无显著差异,表明FgAMA1在禾谷镰刀菌营养生长和无性繁殖中不具有明显作用。而在有性生殖过程中,缺失突变体虽能产生正常数量和形态的子囊壳,但子囊孢子呈球形,大部分单细胞、具有两个细胞核,部分子囊孢子可分裂形成新的细胞,导致一个子囊内具有8个以上的子囊孢子。上述研究表明FgMA1特异性调控禾谷镰刀菌子囊孢子的形成和发育。目前正在进一步揭示FgAMA1的调控机理。

关键词：小麦赤霉菌有性生殖子囊孢子减数分裂 RNA编辑

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禾谷镰刀菌剪接体蛋白FgPrp6与蛋白激酶FgPrp4的关系研究

禾谷镰刀菌剪接体蛋白FgPrp6与蛋白激酶FgPrp4的关系研究

引用

中国植物病理学会2019年学术年会

作者：范芝丽李朝晖江聪刘慧泉金巧军许金荣西农-普度大学联合研究中心旱区作物逆境生物学国家重点实验室西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

剪接体蛋白Prp6是三聚体U4/U6.U5的重要组分。在人类细胞和裂殖酵母中,Prp6为蛋白激酶Prp4磷酸化,且这个过程对剪接复合体B的形成很重要。笔者课题组在研究禾谷镰刀菌蛋白激酶功能时发现,FgPrp6上的突变部分恢复Fgprp4突变体的表型。为... 详细信息

剪接体蛋白Prp6是三聚体U4/U6.U5的重要组分。在人类细胞和裂殖酵母中,Prp6为蛋白激酶Prp4磷酸化,且这个过程对剪接复合体B的形成很重要。笔者课题组在研究禾谷镰刀菌蛋白激酶功能时发现,FgPrp6上的突变部分恢复Fgprp4突变体的表型。为了研究禾谷镰刀菌中Prp6与Prp4激酶的关系,笔者进一步鉴定了FgPrp6上的10个可以恢复Fgprp4突变体的表型的突变位点,这些位点都位于与裂殖酵母或人类细胞Prp6上保守的Prp4磷酸化位点附近,表明突变对FgPrp6功能的影响与FgPrp4磷酸化相似。为了研究FgPrp6上保守磷酸化位点的功能,我们构建了阻止磷酸化突变菌株Fgprp6/FgPRP6、Fgprp6/FgPRP6、Fgprp6/FgPR6、Fgprp6/FgPRP6、Fgprp6/FgPRP6和Fgprp6/FgPR6。对这些菌株进行表型分析发现它们的菌落形态、生长速率以及有性生长过程中的子囊壳、子囊孢子数量和形态均与野生型相似。但是Fgprp6/FgPRP6、Fgprp6/FgPRP6、Fgprp6/FgPRP6、Fgprp6/FgPRP6和Fgprp6/FgPRP6菌株在小麦胚芽鞘和玉米须上的致病力下降;而Fgprp6/FgPRP6菌株致病力下降不明显,表明T199、T200、T219、T221、T261五个位点对FgPrp6的功能重要。为了明确T199、T200、T219、T221、T261位点也为FgPrp4磷酸化,笔者构建了模拟磷酸化菌株Fgprp4/FgPRP6、Fgprp4/FgPRP6和Fgprp4/FgPRP6,笔者将通过观察这些菌株的表型来判断T199、T200、T219、T221、T261位点是否为FgPrp4磷酸化。

关键词： Prp6 Prp4 前体RNA剪接磷酸化

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禾谷镰刀菌FgCot1基因在菌丝极性生长中的调控作用研究

禾谷镰刀菌FgCot1基因在菌丝极性生长中的调控作用研究

引用

中国植物病理学会第十一届全国会员代表大会暨2018年学术年会

作者：李程亮王晨芳许金荣西农-普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

小麦赤霉病是一种重要的农作物真菌病害,由禾谷镰刀菌引起。该病害不仅造成小麦减产,还会在染病小麦籽粒中积累真菌毒素,严重威胁人畜健康。蛋白激酶在真核生物中普遍存在,实验室对禾谷镰刀菌的激酶进行了系统的鉴定,并初步分析了它们... 详细信息

小麦赤霉病是一种重要的农作物真菌病害,由禾谷镰刀菌引起。该病害不仅造成小麦减产,还会在染病小麦籽粒中积累真菌毒素,严重威胁人畜健康。蛋白激酶在真核生物中普遍存在,实验室对禾谷镰刀菌的激酶进行了系统的鉴定,并初步分析了它们的功能。其中COT1作为NDR激酶的重要成员,可能与菌丝极性生长有关。本研究在前期获得的cot1基因敲除突变体的基础上,进一步对cot1突变体进行表型分析。我们发现cot1突变体相比野生型菌落生长严重滞缓,产孢量严重降低,致病力下降显著,表明COT1在禾谷镰刀菌生长发育和侵染过程中均发挥了重要的调控作用。有意思的是,研究发现cot1缺失突变体生长不稳定,容易产生角变子从而部分恢复突变体的生长缺陷。通过对三个角变子(S1,S59,S62)进行全基因组重测序,发现了S1在FgFst11发生缺失突变,S59在FgFst7发生点突变,S62在Fst12上发生缺失突变,而Fst11,Fst7以及Fst12均为Gpmk1 MAPK通路成员。另外对其他角变子中的Fst11,Fst7和Fst12进行测序,发现在Fst11发生突变的角变子较多,且多为缺失突变。进一步对FST1 1和COT1进行双敲,发现双敲突变体的生长速率较cot1突变体有所回复。研究结果初步揭示了Cot1与Gpmk1信号通路之间的关系,为进一步探究Cot1激酶的调控机制提供了参考。

关键词：禾谷镰刀菌 COT1 NDR激酶角变

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禾谷镰孢菌FgStuA与cAMP-PKA信号通路在无性孢子发育中的协同调控

禾谷镰孢菌FgStuA与cAMP-PKA信号通路在无性孢子发育中的协同调控

引用

中国植物病理学会2019年学术年会

作者：黄俊锜曹心雨王晨芳许金荣西农-普度大学联合研究中心旱区作物逆境生物学国家重点实验室西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）是造成小麦赤霉病的主要病原真菌。cAMPPKA信号通路参与着多项发育调控,禾谷镰孢菌PKA激酶的两个催化亚基cpk1、cpk2双敲除突变体DKO在生长产孢致病力有性生殖等方面有着严重的缺陷。前期研究发现,CA... 详细信息

禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）是造成小麦赤霉病的主要病原真菌。cAMPPKA信号通路参与着多项发育调控,禾谷镰孢菌PKA激酶的两个催化亚基cpk1、cpk2双敲除突变体DKO在生长产孢致病力有性生殖等方面有着严重的缺陷。前期研究发现,CAMP-PKA下游转录因FgSFL1的C末端501位氨基酸后区段缺失即可以完全恢复DKO的菌丝生长但却不能恢复孢子产量。Fgsfl1对菌丝生长和无性孢子形成都不是必须的。有趣的是,在收集角变子的过程中,笔者收集到了2个菌落颜色发生变化但生长无恢复的角变菌株JQ112及JQ72,经全基因组测序,笔者检测到FgstuA出现移码突变。cpk1 cpk2双敲除突变体DKO和FgstuA突变体均表现为分生孢子萌发延迟,但JQ112完全失去了萌发能力,分生孢子中存在大量多核细胞。综合实验结果可知,PKA和FgSTUA在分生孢子萌发过程中均起重要作用,并且存在功能冗余。此外,JQ112仍易发生角变,得到的二次角变子JQ112s5在Fgsfl1基因上出现了C端425位移码突变,并发现Fgsfl1的C端缺失并不能完全恢复FgstuA功能丧失造成的菌丝生长缺陷。通过同源重组的方法,同时敲除FgstuA与Fgsfl1基因,FgstuA Fgsfl1双敲菌株与JQ112s5一致,表现出了比FgstuA和Fgsfl1单独缺失更严重的孢子产量下降。以上表明FgstuA不仅与PKA协同调控着分生孢子的萌发,还与cAMP-PKA的下游转录因子SFL1同源共同调控着分生孢子的产生。该研究从功能重叠角度阐述cAMP-PKA通路存在的协同调控关系。

关键词： cAMP-PKA信号通路产孢分生孢子萌发协同作用

来源：评论

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禾谷镰刀菌腐生生长和侵染生长的细胞周期调控不同

禾谷镰刀菌腐生生长和侵染生长的细胞周期调控不同

引用

中国植物病理学会第十二届青年学术研讨会

作者：江聪许金荣刘慧泉西农-普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普度大学植物及植物病理系

双相型(dimorphic)病原真菌如白色念球菌(Candida albicans)和玉米瘤黑粉菌(Ustilago maydis)等腐生阶段和致病阶段的细胞形态截然不同(酵母状态和菌丝状态)。已经证明细胞周期调控在从腐生向致病阶段的细胞形态转变中发挥着至关重要的... 详细信息

双相型(dimorphic)病原真菌如白色念球菌(Candida albicans)和玉米瘤黑粉菌(Ustilago maydis)等腐生阶段和致病阶段的细胞形态截然不同(酵母状态和菌丝状态)。已经证明细胞周期调控在从腐生向致病阶段的细胞形态转变中发挥着至关重要的作用。此外,半活体营养(hemi-biotrophic)植物病原真菌如稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)和炭疽菌(Colletotrichum spp.)等虽然腐生和侵染阶段都以菌丝形态存在,但其在植物组织内产生的侵染菌丝呈球根状,明显不同于培养基上的营养菌丝形态,这种菌丝形态的改变与侵染阶段特异的细胞周期调控有关,但其具体的分子机制尚不清楚。细胞周期蛋白依赖性激酶Cdc2是细胞周期调控中最重要的因子,由于大多数病原真菌都只有一个CDC2基因,且是必需基因,导致该基因对腐生生长和致病生长的细胞周期调控作用难以研究。笔者课题组在研究中发现小麦赤霉病病原禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)拥有两个CDC2基因(CDC2A和CDC2B),基因敲除研究证明二者在腐生生长和无性繁殖阶段功能冗余,可相互替代,但只有CDC2A在侵染生长阶段至关重要。进一步研究证明二者可自身互作并相互互作,可能以同源或异源二聚体形式发挥作用。序列比对和同源蛋白结构模拟发现Cdc2A和Cdc2B存在一些明显的序列和结构变异,可能与其功能差异有关。基因区段置换研究发现,Cdc2A的N-端和C-端序列同时决定其在侵染生长中的调控作用。上述研究表明Cdc2A介导了侵染生长特异的细胞周期调控,今后需要进一步明确Cdc2A是如何介导这种特异的调控机制,从而揭示侵染生长细胞周期调控不同于营养生长的分子机理。

关键词：禾谷镰刀菌细胞周期调控

来源：评论

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禾谷镰刀菌转录因子ACE1与微管蛋白TUA1的功能相关性研究

禾谷镰刀菌转录因子ACE1与微管蛋白TUA1的功能相关性研究

引用

中国植物病理学会2019年学术年会

作者：王欢王晨芳许金荣西农-普度大学联合研究中心旱区作物逆境生物学国家重点实验室西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

禾谷镰刀菌是引起小麦赤霉病的主要病原菌,其产生DON等毒素能严重危害人畜健康。微管是目前我国生产上广泛使用的苯并咪唑类杀菌剂的作用靶标,同时也是重要细胞骨架,在真菌极性生长,物质运输、细胞器定位、有丝分裂和维持细胞形态等众... 详细信息

禾谷镰刀菌是引起小麦赤霉病的主要病原菌,其产生DON等毒素能严重危害人畜健康。微管是目前我国生产上广泛使用的苯并咪唑类杀菌剂的作用靶标,同时也是重要细胞骨架,在真菌极性生长,物质运输、细胞器定位、有丝分裂和维持细胞形态等众多生物学过程中具有重要功能。禾谷镰刀菌具有2个α-微管蛋白基因(FgTUA1,FgTUA2),课题组前期研究过程中发现,FgTUA1与营养生长和有性生殖密切相关,而FgTUA2无明显表型缺陷。微管发挥作用可能依赖于其微管相关蛋白(microtubule associated proteins),这种功能分化可能与两个微管蛋白各自的微管相关蛋白调控有关。FgTUA1突变体生长不稳定,容易形成角变子。角变子的产生可能与FgTUA1相关基因上发生突变有关。通过对FgTUA1角变子进行重测序分析,发现有8个角变子在转录因子ACE1上发生了终止突变。笔者课题组研究发现,ACE1和TUA1双敲突变体和其角变子的菌落形态类似,证明ACE1基因的缺失可以回复tua1突变体的生长缺陷。与野生型相比,ACE1基因缺失突变体,在生长,产毒,压力筛选和致病方面没有明显缺陷,主要影响有性生殖,其子囊壳较小,没有成型的子囊和子囊孢子。ACE1基因定位在细胞质,用10mmol/L氯化钙处理之后,可以进入细胞核。同时,ACE1基因缺失不影响4个微管蛋白的定位。另外,课题组研究发现在ace1突变体和其角变子中,TUB1和TUA2基因的表达量明显上升,这说明ACE1转录因子主要调控有性生殖,并且通过调控TUB1和TUA2两个基因的表达量来调控微管基因的表达。

关键词：禾谷镰刀菌微管相关蛋白微管辅因子 TUA1 ACE1 有性生殖

来源：评论

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禾谷镰刀菌AMP脱氨酶基因AMD1在致病中的作用机制

禾谷镰刀菌AMP脱氨酶基因AMD1在致病中的作用机制

引用

中国植物病理学会第十一届全国会员代表大会暨2018年学术年会

作者：孙蔓莉陈凌峰江聪王晨芳刘慧泉许金荣西农-普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

嘌呤核苷酸(ATP和GTP)作为DNA和RNA的组成成分、能量的来源、代谢途径的酶辅因子、信号转导的组成部分,参与细胞功能的方方面面。ATP和GTP的合成均来自一个共同的前体单磷酸肌苷(IMP),或者重新利用预先形成的碱基和核苷。AMP脱氨酶在嘌... 详细信息

嘌呤核苷酸(ATP和GTP)作为DNA和RNA的组成成分、能量的来源、代谢途径的酶辅因子、信号转导的组成部分,参与细胞功能的方方面面。ATP和GTP的合成均来自一个共同的前体单磷酸肌苷(IMP),或者重新利用预先形成的碱基和核苷。AMP脱氨酶在嘌呤核苷酸循环中发挥着重要的作用,它催化AMP水解脱氨基生成IMP,是IMP的补救合成途径之一。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中AMP脱氨酶基因(AMD1)缺失后造成嘌呤核酸稳态失衡,突变体表现为ATP的过量累积和GMP的匮乏。AMD1同源基因序列在丝状真菌中保守,但该基因及其介导的嘌呤核苷酸代谢在病原真菌致病中的作用尚不清楚。本研究通过基因敲除方法获得了小麦赤霉病病原——禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)的AMD1同源基因缺失突变体(△Fgamd1)。△Fgamd1突变体菌落生长速度正常,气生菌丝稍有减少,该结果与酿酒酵母中amd1突变体在完全培养基和基本培养基上生长不受影响的结果基本吻合,表明AMD1负责的IMP合成途径在真菌营养生长阶段作用微弱。与酵母中amd1突变体减数分裂过程中子囊孢子形成缺陷类似,△Fgamd1突变体有性生殖产生的子囊壳较小,子囊壳内无子囊和子囊孢子形成,表明AMD1负责的IMP合成途径在真菌有性生殖阶段具有重要作用。△Fgamd1突变体DON毒素含量相比于野生型菌株仅下降了5倍,但其在扬花期小麦穗上不产生任何侵染症状,考虑到△Fgamd1突变体菌丝生长无显著缺陷,上述结果表明FgAMD1基因缺失造成禾谷镰刀菌致病力丧失并非由于影响了DON毒素合成和菌丝生长,而是预示着FgAMD1及其介导的IMP合成途径在禾谷镰刀菌侵染过程中具有特异的作用。有关FgAMD1在禾谷镰刀菌侵染过程中的作用正在研究当中,研究结果有望为靶向禾谷镰刀菌嘌呤核苷酸代谢通路防控小麦赤霉病提供理论依据。

关键词： AMP脱氨酶有性生殖致病性 DON 禾谷镰刀菌

来源：评论

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禾谷镰刀菌中TUB1,TUB2功能差异分析

禾谷镰刀菌中TUB1,TUB2功能差异分析

引用

中国植物病理学会第十一届全国会员代表大会暨2018年学术年会

作者：王欢王晨芳许金荣西农-普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

小麦赤霉病是小麦的重要真菌病害,引起小麦大面积减产,其致病菌禾谷镰刀菌产生的DON毒素还严重为害人畜健康,威胁我国粮食食品安全。微管作为细胞骨架,是苯并咪唑类杀菌剂的作用靶标。已知微管在真菌极性生长、物质运输、细胞器定位、... 详细信息

小麦赤霉病是小麦的重要真菌病害,引起小麦大面积减产,其致病菌禾谷镰刀菌产生的DON毒素还严重为害人畜健康,威胁我国粮食食品安全。微管作为细胞骨架,是苯并咪唑类杀菌剂的作用靶标。已知微管在真菌极性生长、物质运输、细胞器定位、有丝分裂和维持细胞形态等众多生物学过程中均发挥了重要作用。实验室前期研究发现禾谷镰刀菌中有两个α-微管蛋白基因(TUB4,TUB5)和两个β-微管蛋白基因(TUB1,TUB2),其中TUB1参与有性生殖调控,而TUB2则与营养生长相关。为了进一步研究TUB1和TUB2功能分化的原因以及它们与两个α-微管蛋白的关系,我们首先对Tub1和Tub2进行了共定位分析,结果发现这两个基因在生长阶段的定位并无差异。RNA定量分析显示TUB2,TUB4和TUB5的表达量在野生型PH-1和tub1突变体中无明显变化,而TUB1的表达量在tub2突变体中则有3倍左右的上调。蛋白定量结果同样表明,Tub1的蛋白表达量在tub2突变体中明显升高。蛋白定量的结果显示,Tub1的蛋白表达量在tub2突变体中显著上调,而Tub2的蛋白表达量在tub1突变体中则无明显变化,表明TUB1可能通过提高自身表达量去弥补TUB2的基因缺失。此外,TUB4和TUB5基因缺失会导致Tub1的蛋白表达量下降,而Tub2无明显变化;反之,TUB1基因缺失也导致Tub4和Tub5的蛋白表达量下降。TUB1和TUB2还在营养生长阶段存在部分功能互补;TUB2在DON毒素合成过程中也较TUB1具有更重要的功能。本研究初步揭示了禾谷镰孢菌中两个β-微管蛋白基因的功能分化不是由定位差异引起,而且对α-微管蛋白基因的影响和DON毒素合成也存在一定的功能差异,为进一步研究禾谷镰孢菌中两个β-微管蛋白基因功能分化的分子机制提供了一定的理论基础。

关键词：禾谷镰刀菌基因敲除微管蛋白 DON毒素

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