稻瘟病菌MoGNO1和MoHB1基因的表達(dá)特征及基因缺失突變體表型的初步分析.pdf

1、一氧化氮（Nitric oxide，NO）是一種脂溶性的非極性自由基氣體小分子，在胞內(nèi)和胞間是一種重要的信號分子，在動(dòng)植物和微生物的許多生理和病理過程中發(fā)揮著雙向的調(diào)節(jié)作用。動(dòng)植物中一氧化氮的作用機(jī)制已有了深入的研究，但在真菌內(nèi)的報(bào)道還很有限。已有的研究顯示NO參與調(diào)控真菌的產(chǎn)孢、孢子萌發(fā)、附著胞分化和細(xì)胞凋亡等生物學(xué)過程，然而關(guān)于其在真菌內(nèi)的合成、去除和功能尚不清楚。
　　研究表明稻瘟菌孢子萌發(fā)及附著胞分化過程中有NO的產(chǎn)生，且

2、NO對稻瘟菌致病侵染結(jié)構(gòu)的形成和致病性是必需的。在釀酒酵母（Saccharomyces cerevisia）中sfa1和yhb1基因參與了NO的代謝，通過同源檢索，在稻瘟病菌（Magnaportheoryzae）中有它們的同源基因MoGNO1和Mo HB1。為了進(jìn)一步明確MoGNO1和MoHB1基因是否參與了NO代謝過程，以及它們在稻瘟菌發(fā)育和致病侵染過程中的作用，本研究擬克隆MoGNO1和MoHB1基因，分析它們在孢子萌發(fā)和附著胞分化

3、過程中的表達(dá)特征，構(gòu)建它們的基因缺失突變體并進(jìn)行初步的表型分析。
　　稻瘟病菌MoGNO1基因互補(bǔ)酵母sia1突變體恢復(fù)了對甲醛的代謝能力，且MoGNO1重組蛋白的GSNO還原酶的活性達(dá)到了1002.1 nmo1 NADH/mg/min;而MoHB1基因互補(bǔ)酵母yhb1突變體恢復(fù)了菌株抗GSNO脅迫的能力，表明MoGNO1和MoHB1分別與sfa1和yhb1基因功能上同源。
　　利用熒光定量PCR對MoGNO1和Mo HB1

4、基因在稻瘟菌孢子萌發(fā)及附著胞形成過程中的表達(dá)水平和時(shí)序進(jìn)行分析，結(jié)果顯示孢子萌發(fā)及附著胞分化過程中，MoGNO1表達(dá)量明顯上調(diào)，MoHB1表達(dá)量先逐漸增加，在10hpi時(shí)達(dá)到峰值，而后又下降。這結(jié)果也暗示著MoGNO1和Mo HB1基因可能與稻瘟菌孢子萌發(fā)及侵染結(jié)構(gòu)的形成密切相關(guān)。
　　構(gòu)建了MoGNO1和MoHB1基因敲除載體，并對稻瘟病菌進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，分別獲得了72和52個(gè)轉(zhuǎn)化子。經(jīng)PCR和Southern雜交驗(yàn)證，各鑒定出兩個(gè)

5、敲除突變體。初步的生物學(xué)表型分析的結(jié)果顯示，MoGNO1突變體的產(chǎn)孢量顯著低于野生型Guy11，其對大麥和水稻葉片的致病性下降，而MoHB1突變體的產(chǎn)孢量和致病性與Guy11均沒有差異;MoGNO1和Mo HB1突變體的孢子萌發(fā)率、附著胞形成率比Guy11均有所下降，而附著胞塌陷率有所上升;它們在高滲透壓和氧化脅迫下的營養(yǎng)生長與野生型相比均無顯著差異。
　　對MoGNO1突變體中MoHB1基因和MoHB1突變體中MoGNO1基因的