MAPK途徑在盾殼霉產(chǎn)孢子及重寄生作用中的功能研究.pdf

1、核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)是一種世界性分布的病原真菌，能導致多種重要作物的病害。盾殼霉(Coniothyrium minitans)是防治菌核病的一種重要生防菌。盾殼霉分生孢子的形成對其完成自身的生活史及重寄生作用非常重要。關于盾殼霉的產(chǎn)孢機理已有一些報道，但盾殼霉產(chǎn)孢是一個非常復雜的過程，分生孢子形成的調(diào)控網(wǎng)絡目前尚不清晰。本論文主要以自盾殼霉T-DNA插入體庫中篩選到的一株產(chǎn)

2、孢缺陷型突變體ZS-1T1000為研究對象，通過TAIL-PCR等技術獲得了T-DNA的側翼序列，并以此展開研究了盾殼霉中與細胞壁完整性相關的MAPK途徑(CWI-MAPK)在盾殼霉重寄生、產(chǎn)孢及其維系自身細胞壁穩(wěn)定過程中的作用。同時也研究了與酵母中的另一MAPK途徑，F(xiàn)US3/KSS1 MAPK途徑中STE7的同源物CmSTE7在盾殼霉寄生核盤菌菌核中的作用，主要研究結果如下：
　　 1)突變體ZS-1T1000喪失產(chǎn)孢能力系

3、由T-DNA單拷貝插入破壞所致，T-DNA插入破壞了一個編碼蛋白激酶激酶激酶的CmBCK1基因。CmBCK1基因的3’臨近末端處含有一個內(nèi)含子，基因編碼區(qū)序列(CDS，coding sequence)為5361 bp，編碼大小為1786 aa的蛋白質(zhì)。T-DNA插入在該基因的5100 bp位點，破壞了該蛋白質(zhì)的蛋白激酶催化保守結構域。CmBCK1基因在盾殼霉基因組中為單拷貝基因，T-DNA的插入導致CmBCK1功能缺失，致使ZS-1T1

4、000不能形成分生孢子器及分生孢子，寄生菌核能力顯著下降，對細胞壁合成抑制劑及細胞壁降解酶敏感，菌落中央氣生菌絲發(fā)生自溶，產(chǎn)色素能力顯著下降。
　　 2)CmBCK1基因敲除轉化子喪失產(chǎn)孢能力，中央的氣生菌絲出現(xiàn)自溶現(xiàn)象，產(chǎn)色素能力顯著下降，對細胞壁合成抑制劑及細胞壁降解酶敏感，在寄生菌核能力方面存在缺陷，寄生能力顯著下降，其表型與突變體ZS-1T1000類似。
　　 3)根據(jù)序列同源性，自盾殼霉中克隆了酵母CWI-MA

5、PK途徑中BCK1下游Slt2的同源基因CmSlt2。CmSlt2基因含有5個內(nèi)含子，CDS為1254 bp，編碼大小為417aa的蛋白質(zhì)。與CmBCK1突變體類似，CmSlt2基因的敲除轉化子也喪失了產(chǎn)孢能力，寄生核盤菌菌核能力顯著下降，增加對細胞壁合成抑制劑及細胞壁降解酶的敏感性，影響色素的形成，菌落中央菌絲自溶。CmSlt2突變體的缺陷表型可被自身的CmSlt2基因互補所恢復。
　　 4)結合CmBCK1及CmSlt2在盾

6、殼霉中功能，表明CWI-MAPK途徑參與調(diào)控盾殼霉的產(chǎn)孢、重寄生作用、色素形成及維持細胞壁穩(wěn)定。
　　 5)從盾殼霉中克隆了與酵母FUS3/KSS1 MAPK途徑中STE7同源的CmSTE7。CmSTE7基因含有3個內(nèi)含子，CDS為1362 bp，編碼大小為453 aa的蛋白質(zhì)。CmSTE7突變體菌落白色，不產(chǎn)生色素(后期在培養(yǎng)基基質(zhì)中產(chǎn)生微量的色素)，不能形成分生孢子器，氣生菌絲增多，菌絲頂端分支增多，對核盤菌菌核的重寄生能力