芸薹生链格孢(Alternaria brassicicola)锌指转录因子Ab10279基因的克隆及功能研究

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芸薹生链格孢菌(Alternaria brassicicola)是十字花科蔬菜黑斑病主要的致病真菌,黑斑病可导致十字花科作物的产量和质量下降。转录因子是生物体中调节基因转录的一类蛋白质,Zn2Cys6锌指蛋白转录因子是真菌中特有的,参与调控真菌生长发育及胁迫应答等过程。所以从转录因子Ab10279基因入手,研究其功能,有助于认识芸薹生链格孢菌的分子致病机制,对于未来十字花科蔬菜黑斑病的有效防治具有重要意义。本研究以芸薹生链格孢菌(A.brassicicola)一个Zn2Cys6锌指蛋白转录因子Ab10279基因为研究对象,进行了该基因的克隆。在此基础上,采用同源重组原理和PEG介导的原生质体转化法得到了Ab10279基因缺失突变体(ΔAb10279)和互补菌株(C),通过与野生菌(WT)和互补菌株的功能对比分析,初步了解Ab10279基因的生物学功能,结果如下:(1)通过基因克隆和生物信息学分析发现,该基因全长1069bp,含有两个内含子,cDNA全长960bp,编码319个氨基酸,含有一个GAL4锌指结构。(2)Ab10279基因参与调控芸薹生链格孢菌落形态和生长。ΔAb10279菌落呈白色,气生菌丝较WT更旺盛。ΔAb10279在基本营养(MM)培养基上生长速度加快,在全营养(PDA)培养基上生长减缓。(3)Ab10279基因影响了芸薹生链格孢分生孢子产生和萌发过程。和WT相比,ΔAb10279分生孢子产量降低,且分生孢子更加细长,纵膈减少。孢子萌发过程中,ΔAb10279芽管分叉数增加,芽管长度增长。(4)Ab10279基因调控芸薹生链格孢的胁迫应答。在低浓度盐胁迫和渗透胁迫条件下,ΔAb10279的耐受性比野生菌更高,而随着胁迫因子浓度升高,ΔAb10279的耐受性逐渐低于野生菌。(5)Ab10279基因参与调控芸薹生链格孢的致病性。ΔAb10279在完整和创伤处理的油菜叶片上致病力均有所下降;其在完整叶片接种后,菌丝仍能够穿透叶片,在叶片背部继续生长,推测Ab10279基因缺失对芸薹生链格孢寄主穿透能力影响较小。上述结果表明,Ab10279对芸薹生链格孢营养生长、孢子产生及萌发、胁迫因子应答和致病性等方面发挥着重要的作用。
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