稻瘟菌突变体T-DNA插入位点的精细定位和插入模式的研究

随机挑取已构建的37个稻瘟菌T-DNA突变株,利用TAIL-PCR技术扩增出T-DNA插入位点的侧翼序列,测序并进行比对分析。结果显示:成功获得扩增产物并测序的序列共有39条,T-DNA边界序列为稻瘟菌序列的有19条,其余20条为载体主干序列。在这有效扩增为稻瘟菌序列的19条中,有10条是T-DNA右侧翼序列与稻瘟菌序列,9条为左侧翼序列加稻瘟菌序列。分析T-DNA剪切位点,10条右侧翼序列中有9条的剪切位点相同,这与农杆菌介导T-DNA转化植物一样。而左边界的剪切位点就没有这种规律性。研究也精细确定了17个不同突变株的T-DNA插入位置,为后续的基因功能研究奠定基础。     

橡胶树胶孢炭疽菌T-DNA插入突变体库构建及其致病缺陷转化子筛选

【目的】进一步研究橡胶树胶孢炭疽菌致病分子机理。【方法】通过含ILV1基因(具氯嘧磺隆抗性)的pSULF.gfp双元载体农杆菌AGL-1介导进行橡胶树胶孢炭疽菌遗传转化,利用氯嘧磺隆抗性标记筛选转化子,对转化子PCR验证及荧光显微观察;采用离体古铜期橡胶树叶无伤接种法进行致病性缺陷转化子筛选,并对转化子进行遗传稳定性检测。【结果】获得含3 721个转化子的T-DNA插入突变体库,转化效率为150 400个转化子/106孢子,从3 721个转化子中筛选得到致病性缺陷转化子25个;随机选取20个转化子进行遗传稳定性测定,在不含氯嘧磺隆PDA平板上继代培养10次后仍保持氯嘧磺隆抗性,且表型稳定,表明插入外源基因能够稳定遗传。【结论】可以利用根癌农杆菌介导橡胶孢炭疽菌转化,构建橡胶树胶孢炭疽菌T-DNA插入突变体库,筛选致病缺陷突变菌,为进一步研究该菌致病相关基因提供材料。     

启动子探针载体的构建及橡胶树白粉菌启动子筛选鉴定

旨在构建适于快速检测橡胶树白粉病菌(Oidium heveae)HO-73启动子的探针载体。以卡那霉素抗性基因Kan作为报告基因,在pUC19骨架载体,构建获得启动子探针载体pUC19-K,连入CaMV35S启动子做启动子探针载体功能验证;利用启动子探针载体pUC19-K对预测的启动子片段LY1、LY2、LY3、LY4进行筛选鉴定。将CaMV35S启动子连入到启动子探针载体中,得到可检测启动子活性的启动子探针载体pUC19-K;应用生物信息学软件对部分橡胶树白粉菌HO-73全基因组数据预测,得到4个理论上具有活性的启动子序列LY1、LY2、LY3、LY4,利用构建的启动子活性探针载体进行活性比较,卡那耐受性实验检测发现含LY2和LY3的菌株随卡那霉素浓度的升高耐受性更强,最终得到2个活性较强的启动子LY2和LY3。以上结果表明,构建的启动子活性探针载体可以有效、灵敏地用于HO-73强启动子的筛选和启动子活性检测。     

橡胶树炭疽菌蛋白激酶A催化亚基基因的克隆及表达

为了解蛋白激酶A (protein kinase A, PKA)在橡胶树炭疽菌(Colletotrichum siamense)的生长发育和致病性中的功能。本研究利用同源克隆法设计引物,采用PCR和RT-PCR的方法获得炭疽菌(C. siamense)的PKA两个催化亚基PKA-C1与PKA-C2,并基于RSF-Duet载体构建两基因原核表达载体,在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)菌株中表达,利用SDS-PAGE检测蛋白表达情况。结果表明:催化亚基PKA-C1编码498个氨基酸,包含3个内含子;PKA-C2基因编码381个氨基酸,包含2个内含子;两基因均含有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域S_TKc和S_TK_X;聚类分析显示两基因与胶孢炭疽菌(C. gloeosporioides)依赖cAMP蛋白激酶催化亚基序列有高度同源性。SDS-PAGE检测表明目的基因在大肠杆菌中可成功表达,大小符合预期。本研究结果为进一步分析炭疽菌的PKA催化亚基基因功能提供了帮助。     

海南菠萝一种叶斑病病原菌的分离与鉴定及多基因序列分析

为明确菠萝叶斑病病原菌可可毛色二孢菌在海南省各市县的亲缘关系及遗传差异,从海南省的海口、澄迈、儋州、三亚、保亭等16个市县进行病样采集和病样分离,根据科赫氏法则鉴定,获得42株病原菌.观察形态特征,并基于多基因联合序列分析其遗传多样性.结果 表明,通过形态学鉴定和ITS与TUB2基因序列联合进化树分析发现,其中来自海口、澄迈、儋州、三亚、保亭等16个市县的16株代表病原菌均鉴定为可可毛色二孢菌(Lasiodiplodia theobromae),其分生孢子平均大小为(22.06～31.07) μm× (11.77～16.48) μm;通过ITS、TUB2、EF-1α、GAPDH、CHS-1和ACT基因拼接序列聚类分析,结果分为3个类群,海南岛的中部(儋州,昌江,白沙,五指山,万宁,琼海等地)聚为一个类群,中北部(屯昌,临高)聚为一个类群,西南部(东方,乐东,三亚等地)聚为一个类群.该结果说明来源于不同产地不同菠萝品种上的可可毛色二孢菌遗传多样性丰富,在海南省16个市县菠萝叶斑病菌中可可毛色二孢菌L.theobromae为优势种.     

稻瘟菌MgORP1基因敲除突变株的构建及其表型分析

[目的]了解稻瘟病菌中氧固醇结合蛋白(oxysterol-binding proteins related proteins,缩写为ORPs)家族成员组成情况,构建MgORP1基因缺失突变株和互补株,对MgORP1基因功能进行初步研究.[方法]以ORPs家族的典型结构域"ORD"为靶标,对稻瘟病菌基因组数据库进行BlastP搜索.通过同源重组的策略,构建MgORP1基因缺失突变体,再通过重新导入该基因全长片段获得互补株.然后对野生型、突变体和互补株进行菌落、分生孢子和附着胞形态或形成情况、以及致病力进行比较分析.[结果]稻瘟病菌基因组中含有6个可能的ORPs族蛋白,其中MgORP1基因的破坏降低了稻瘟菌在完全培养基上的菌落生长速率和产孢量.但对菌丝、分生孢子和附着胞的形态,以及在水稻上的致病力没有明显影响.[结论]MgORP1基因可能与稻瘟病菌的菌落生长和产孢量相关.     

橡胶树炭疽菌(Colletotrichum siamense)疏水蛋白Hydr基因的克隆与原核表达

为了研究Hydr在橡胶树炭疽菌(Colletotrichum siamense)中的功能,本研究利用同源克隆法克隆获得橡胶树炭疽菌疏水蛋白Hydr基因,并利用原核表达系统对其进行表达.结果显示:Hydr基因DNA为520bp,cDNA为417 bp,编码139个氨基酸,包含2个内含子,在蛋白的N端含有由19个氨基酸组成的一段信号肽;分别构建了含信号肽的Hydr-PET-32a和缺失信号肽的Hydr(-18aa)-PET-32a的融合表达载体.利用SDS-PAGE和Western Blot检测蛋白表达情况,结果表明该蛋白在去除信号肽的情况下,供试条件下(IPTG 0.4 mmol/L,0.6 mmol/L,0.8 mmol/L,1.0 mmol/L;温度16℃)均可表达,但保留信号肽时,在菌体上清和包涵体以及细胞培养液中均未获得融合蛋白,表明信号肽的存在会影响疏水蛋白Hydr原核表达.本研究结果为进一步验证疏水蛋白与脂滴包被蛋白的互作,以及疏水蛋白在橡胶树炭疽菌的功能分析提供理论依据.     

橡胶树白粉菌分支酸变位酶基因克隆及蛋白表达纯化

由橡胶树白粉菌引起的橡胶树白粉病是橡胶树的重要的叶部病害之一,严重影响橡胶的产量。然而目前对橡胶树白粉菌的致病机理研究匮乏。分支酸变位酶是莽草酸途径的关键酶,能够将分支酸转化为预苯酸,为植物提供氨基酸及大量代谢产物,在植物抗病中起到非常重要的作用。而植物病原物在致病过程当中能够分泌分支酸变位酶影响植物莽草酸途径,从而抑制植物的防卫反应。因此研究橡胶树白粉菌分支酸变位酶在其致病过程中的功能具有一定的意义。试验利用同源比对分析在橡胶树白粉菌基因组中获得一个分支酸变位酶同源蛋白,并用PCR克隆获得橡胶树白粉菌分支酸变位酶基因,命名为OHCmu。后续构建GST-OHCmu融合原核表达载体,筛选最优诱导条件,并利用GST亲和层析柱对蛋白进行纯化。结果表明橡胶树白粉菌OHCmu基因大小843 bp,具有1个内含子,编码263个氨基酸;具有d5csma_结构域,属于Chorismate mutaseⅡ蛋白家族;GST-OHCmu融合蛋白外源诱导表达在供试条件下(IPTG:0.8 mmol/L, 16℃)可以有较好的表达,获得融合蛋白大小约为56 kD。经过GST亲和层析柱纯化、切割GST标签后,顺利获得浓度较高、较纯的橡胶树白粉菌OHCmu蛋白。研究结果为后续OHCmu蛋白的特性及致病机理研究提供参考。