GUS为负标记的稻瘟病菌目标基因替换突变体双筛选体系

目标基因替换是基因功能研究的重要方法, 在生物工程领域广泛应用。为了提高真菌目标基因替换的效率, 以稻瘟病菌为研究对象, 建立了一种以gusA基因为负筛选标记的目标基因替换突变体双筛选体系(GUS-DS)。首先, 检测了78个真菌菌株的内源GUS活性, 发现除3个菌株外均呈阴性。同时, 将gusA基因导入稻瘟病菌、镰刀病菌、炭疽病菌后, 转化子可获得高的GUS活性。表明gusA可用作真菌中的筛选标记。然后, 以gusA为负标记, HPH为正标记, 以过氧化物酶体定位信号受体基因MGPEX5与MGPEX7的替换为例, 建立稻瘟病菌GUS-DS体系。对潮霉素抗性筛选获得的转化子通过GUS活性检测进一步筛选, 呈阴性者为可能突变体。通过PCR与Southern杂交对可能突变体进行验证, 以此评估GUS-DS的筛选效率。结果表明GUS-DS将Δmgpex5与Δmgpex7的筛选效率由原来的65.8%和31.2%分别提高到90.6%和82.8%。另外, 还建立了一种适合于GUS-DS的多重PCR法(M-PCR)用于突变体的验证。通过扩增目标位点的不同区段, 可以有效区分突变体、野生型和随机插入转化子。M-PCR法验证突变体简便、迅速, 可信度与Southern杂交相同。GUS-DS及M-PCR为功能基因组学及生物工程的研究提供了有力的工具。     

稻曲病菌PMK1类同源基因克隆及在稻瘟病菌遗传互补中的功能验证

[目的]克隆稻曲病菌PMK1类MAPK(Mitogen-activated protein kinase)同源基因.[方法]根据丝状真菌MAPK蛋白保守性设计简并引物扩增稻曲病菌MAPK基因部分片段,进而利用TAIL-PCR进行染色体步移和RT-PCR获得UVMK1基因全长和cDNA全长.构建互补载体,交叉互补稻瘟病菌APMK1突变体菌株nn78进行功能验证,包括附着胞分化和致病性测定.[结果]UVMK1基因全长1435 bp,包含3个内含子,编码355氨基酸的蛋白.UVMK1推导蛋白与丝状真菌Magnaporthe grisea PMK1,Fusarium oxysporum FMK1,Fusarium solani FSMAPK,Colletotrichumlagenarium CMK1,Botrytis cinerea BMK1,Claviceps purpurea CMPK1等编码蛋白高度同源.转化稻瘟病菌菌株nn78,获得5个转化子.其中选取的转化子恢复了稻瘟病菌正常的附着胞分化和对大麦叶片的致病能力.[结论]本研究成功分离了首个稻曲病菌MAPK基因,而且UVMK1基因是稻瘟病菌PMK1的同源基因.     

草莓炭疽病生防菌株MT-06的鉴定及生物学特性

对草莓炭疽病具有良好生防效果的菌株MT-06的抑菌谱、生物学特性及其分类地位进行了研究。结果表明:MT-06具有广谱抗菌性,对多种病原菌具有拮抗作用;其营养生长的最适条件是:在PDA或PSA培养基上,28-35℃,初始pH为5,24h全光照;在查氏培养基上,25-28℃,24h全光照条件下孢子产量最高。经形态观察和rDNA-ITS序列及β-tubulin序列分析,将该菌株鉴定为Talaromyces flavus(Klcker)Stolk Samson。     

真菌类过氧化物酶体增殖因子PEX11基因家族生物信息学研究

PEX11基因家族成员是参与过氧化物酶体增殖调控的关键因子, 文章利用生物信息学方法对26种代表性真菌的PEX11基因家族成员进行了检索和进化分析。研究发现：(1)26种真菌中共有66个可能的PEX11p。酵母类真菌有1个或2个PEX11p, 而大多数丝状真菌中包含2到3个, 其中子囊菌中PEX11p的个数偏多, 个别种类达到5个; (2)真菌PEX11p可分为3类, 大多数真菌含有类型Ⅰ和类型Ⅲ的PEX11p, 类型Ⅱ是盘菌亚门真菌所特有的, 可能与类型Ⅰ和类型Ⅲ在功能上有冗余; (3)通过MEME分析, 发现PEX11p含有多个保守区域, 其中C末端的Motif8具有很高的保守性, 推测可能对PEX11p发挥功能具有重要作用。文章对进一步研究真菌PEX11p的进化与功能以及过氧化物酶体的增殖具有重要意义。     

利用荧光蛋白标记研究稻瘟病菌有性世代的细胞结构

稻瘟病是水稻最重要的病害之一,同时稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)是植物病原真菌研究的模式生物。稻瘟病菌是异宗配合的子囊菌,但其有性世代的细胞学过程、形态结构、分子机制以及对病菌变异的贡献研究都较少,也缺乏必要的研究手段。该文利用荧光蛋白标记结合荧光染色的方法对稻瘟病菌有性世代结构进行了标记和显微观察,以期为稻瘟病菌有性生殖过程和机制研究提供方法与借鉴。将绿色荧光蛋白GFP和红色荧光蛋白m Cherry分别导入两个相对交配型的稻瘟病菌菌株Guy11(MAT1-2)和70-15(MAT1-1),各转化子及野生型按交配型组合对峙培养,观察有性世代结构中的荧光表达情况。结果表明,组蛋白H3启动子、核糖体蛋白RP27启动子和疏水蛋白MPG1启动子均可在稻瘟病菌有性孢子形成过程中高丰度表达。进一步利用这三种启动子和两种荧光蛋白对稻瘟病菌有性孢子的细胞器(细胞核、过氧化物酶体)进行标记和观察,结果表明,融合组蛋白H2B的m Cherry及融合核定位信号(NLS)的GFP均能有效标记子囊孢子细胞的细胞核,荧光集中而明亮;带有过氧化物酶体定位信号1(PTS1)的GFP可以有效地标记子囊孢子中的过氧化物酶体,每个细胞中均有数量不等的过氧化物酶体,表明子囊孢子中需要过氧化物酶体参与生化代谢。该文还利用脂肪染色剂尼罗红、BODIPY和细胞壁染色剂卡氏白结合荧光蛋白标记对子囊和子囊孢子进行组合染色。结果显示,尼罗红、BODIPY、卡氏白染色剂互不干扰,可以与不同颜色的荧光蛋白相互组合,从而更加清晰地标记子囊和子囊孢子的结构、细胞器和储藏物质。