灰葡萄孢丝裂原活化蛋白激酶编码基因bmp1和bmp3的功能

【背景】植物病原真菌丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号途径参与病菌有性生殖、细胞壁完整、菌丝侵染、致病力、胁迫响应等过程,灰葡萄孢MAPK信号途径参与病菌生长发育、致病力以及胁迫响应,但MAPK信号途径基因在灰葡萄孢中的功能尚未完全阐明,该信号途径对灰葡萄孢的生长发育和致病力的调控机制尚不明确。【目的】明确灰葡萄孢MAPK编码基因bmp1、bmp3在病菌生长发育、致病力以及氧化胁迫响应过程的功能,为进一步阐明MAPK信号途径调控灰葡萄孢生长发育和致病力的分子机制奠定基础。【方法】利用RNAi技术构建灰葡萄孢MAPK编码基因bmp1和bmp3的RNAi突变体,并以野生型BC22菌株为对照,对bmp1和bmp3基因的RNAi突变体的表型、致病力以及对氧化胁迫的敏感性进行分析。【结果】灰葡萄孢bmp1和bmp3基因的RNAi突变体其菌落形态、菌丝形态均与野生型BC22菌株没有明显差别;bmp1基因的RNAi突变体生长速率明显减慢,分生孢子产量明显降低;bmp3基因的RNAi突变体的生长速率与野生型BC22菌株没有明显差别,不能产生分生孢子。bmp1和bmp3基因的RNAi突变体在番茄果实的表面均不能产生明显的致病症状,而且不能穿透玻璃纸。bmp1基因的RNAi突变体在含有H_2O_2的培养基上受抑制的程度显著低于野生型,而在含甲萘醌的培养基上受抑制的程度显著高于野生型;bmp3基因的RNAi突变体在含有H_2O_2和甲萘醌的培养基受抑制的程度均显著高于野生型。【结论】灰葡萄孢bmp1基因正调控病菌生长、分生孢子形成、致病力和穿透能力,参与调控病菌对氧化胁迫的响应;灰葡萄孢bmp3基因正调控病菌分生孢子形成、致病力、穿透能力以及对氧化胁迫的响应。     

灰葡萄孢分生孢子产生相关基因的克隆及功能分析

[目的]克隆灰葡萄孢分生孢子产生相关基因,并研究其功能,为进一步研究灰葡萄孢分生孢子产生机理和灰葡萄孢侵染及致病机理奠定基础.[方法]通过筛选灰葡萄孢ATMT突变体库,获得一株不能产生分生孢子的突变菌株BCt78,采用PCR和Southern Blotting技术,对突变菌株BCt78进行分子鉴定.利用TAIL-PCR技术获得T-DNA插入位点的侧翼序列;将所获得侧翼序列与灰葡萄孢基因组数据库中的已知基因序列进行BLAST分析,推测出T-DNA的插入位点;通过PCR进一步验证T-DNA的插入位点,利用RT-PCR技术确定突变基因;最后对突变菌株的菌落形态、生长速度、胞壁降解酶活力、粗毒素的生物活性、对番茄叶片的致病能力及部分致病相关基因的表达情况进行研究.[结果]TAIL-PCR结果证实T-DNA插入到灰葡萄孢BCIG 12707.1基因的ATG起始密码子区;RT-PCR结果证实突变基因为BCIG_12707.1,该基因DNA全长为135 bp,编码一个44个氨基酸的假定蛋白(Hypothetical protein).突变菌株在PDA培养基上菌落呈灰白色,生长速度减慢,不能产生分生孢子及菌核;对番茄叶片的致病性增强,且胞壁降解酶(PG、PMG和Cx)活力增强;突变菌株中参与细胞壁降解的角质酶基因cutA和多聚半乳糖醛酸酶基因Bepg1,信号转导途径基因(PKA1、PKA2、Bac、Bmp3),产毒素基因BcBOT2(Sesquiterpene synthase),漆酶基因Lac1,跨膜蛋白基因Btp1表达都增强.[结论]BC1G_ 12707.1基因在灰葡萄孢分生孢子产生、菌核形成及致病力等方面起重要作用.     

受油菜素内酯调控的水稻幼苗地上部膜蛋白的鉴定及功能分析

油菜素内酯(brassinosteroids,BRs)对水稻株高、叶夹角等重要农艺性状具有明显的调控作用,鉴定水稻中受BR调控的蛋白质对揭示BR调控水稻生长发育特定生化过程的潜在机制具有重要的意义。该研究以日本晴水稻(Oryza sativa L.ssp.japanica cv.Nipponbare)为研究材料,用明显影响水稻地上部生长的BR浓度处理,提取地上部膜蛋白,经双向电泳及质谱分析,鉴定到7个受BR调控的蛋白质:光系统II稳定因子HCF136、PMRP(putative membrane related protein,gi|113565516)、ATP synthase(gi|113611230)、gi|113594641、gi|22831029、gi|47497322和gi|56784135,对这些蛋白的功能鉴定可以为阐明BR调控水稻生长发育的机理提供新的思路和途径。其中功能未知的膜蛋白PMRP受BR下调,经亚细胞定位,PMRP定位在细胞质膜上,经生物信息学分析,PMRP具有磷脂酰胆碱结合位点,可能影响膜的组分进而参与水稻抗逆性调控;PMRP RNAi转基因拟南芥对冷害的抵抗能力增强,说明BR可通过调控PMRP的表达提高植物的抗冷性。     

响应面法优化泰乐菌素发酵工艺的研究

以弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)为出发菌株,考察发酵工艺中摇瓶转速、接种量、发酵液初始pH,发酵温度4个因素对泰乐菌素含量的影响。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken响应面设计对各因素进行进一步优化,确定最终发酵条件为:摇瓶转速200r·min-1,接种量7.94%,发酵液初始pH 7.35,温度28.3℃,在此条件下发酵得到的泰乐菌素含量达到13 572μg·mL-1,比优化前提高了19.9%。     

灰葡萄孢犬尿氨酸途径关键酶基因的鉴定

【背景】灰葡萄孢是一种重要的植物病原真菌,实验室前期明确了灰葡萄孢犬尿氨酸单加氧酶(kynurenine3-monooxygenase,KMO)基因BcKMO参与调控病菌的生长发育和致病力。犬尿氨酸单加氧酶(KMO)是犬尿氨酸途径的关键酶,但灰葡萄孢是否存在犬尿氨酸途径及其在病菌生长、发育和致病过程中的功能尚未见相关报道。【目的】鉴定灰葡萄孢犬尿氨酸途径中的关键酶基因,确定灰葡萄孢犬尿氨酸途径的存在,为阐明灰葡萄孢生长发育和致病力的分子机理奠定基础。【方法】利用生物信息学方法,对灰葡萄孢犬尿氨酸途径中犬尿氨酸酶(kynureninase,KYN)、吲哚-2,3-双加氧酶(indoleamine-2,3-dioxygenase,IDO)、犬尿氨酸氨基转移酶(kynurenine amino transferase,KAT)的编码基因进行分析;利用Real-time PCR技术,检测灰葡萄孢野生型BC22、BcKMO基因T-DNA插入突变体BCG183、恢复菌株BCG183/BcKMO中犬尿氨酸途径关键酶基因的表达水平;利用真菌犬尿氨酸酶KYN检测试剂盒,测定BcKMO突变体中犬尿氨酸酶(KYN)的含量。【结果】灰葡萄孢中含有2个犬尿氨酸氨基转移酶(KAT)的编码基因、3个吲哚-2,3-双加氧酶(IDO)的编码基因、10个犬尿氨酸氨基转移酶(KAT)的编码基因。灰葡萄孢KYN编码基因、IDO编码基因、KAT编码基因在突变体BCG183中的表达水平显著高于或低于在野生型和恢复菌株。突变体BCG183中犬尿氨酸酶(KYN)的含量显著低于野生型BC22和恢复菌株。【结论】灰葡萄孢中存在犬尿氨酸途径,灰葡萄孢BcKMO基因突变影响KYN、IDO和KAT编码基因的表达以及犬尿氨酸酶(KYN)的含量。     

拟南芥R2R3-MYB家族第22亚族的结构与功能

拟南芥R2R3-MYB转录因子在拟南芥生长发育、代谢及响应生物和非生物胁迫的调控网络中具有重要作用。根据保守的氨基酸序列,R2R3-MYB转录因子被分为25个亚族,其中第22亚族包含AtMYB44、AtMYB77、AtMYB73和AtMYB70 4个基因,主要响应生物和非生物胁迫。文章从基因功能的相似性、基因表达的一致性和基因结构的保守性3方面综述了第22亚族的4个基因,并综合讨论了其在结构与功能上的冗余性和多样性。