PKA催化亞基調(diào)控玉米大斑病菌致病性的機(jī)制研究.pdf

1、玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)引起的玉米大斑病(Northern Corn LeafBlight)是威脅玉米生產(chǎn)的一種重要葉部真菌病害,常給玉米生產(chǎn)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。研究表明,cAMP信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑能夠調(diào)控病原真菌的生長(zhǎng)和發(fā)育,并與致病性有關(guān)。cAMP途徑主要組分包括蛋白激酶A(Protein kinase A,PKA)和腺苷酸環(huán)化酶(Adenylyl cyclase,AC)。蛋白激酶A是該途徑下游的主要效應(yīng)分子

2、,與一些病原真菌的致病性有直接關(guān)系。
　　 本研究利用RACE技術(shù)對(duì)前期所得的玉米大斑病菌的cAMP依賴性蛋白激酶A催化亞基基因(PKA-c)片段進(jìn)行延伸,獲得了PKA-c全長(zhǎng)基因。生物信息學(xué)分析表明,PKA-c基因與小麥黃斑葉枯病菌(Pyrenophora tritici-repentis)和煙草赤星病菌(Alternaria alternate)的相似性高達(dá)97％和92％；比對(duì)cDNA和DNA序列后發(fā)現(xiàn),該基因有兩個(gè)內(nèi)含子,

3、開放閱讀框大小為1524 bp,編碼507個(gè)氨基酸。本試驗(yàn)還在mRNA水平上研究了PKA-c的表達(dá)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)PKA-c參與碳源物質(zhì)的利用,且受山梨醇高滲脅迫的影響,此外,PKA-c還參與高滲環(huán)境下病菌的鈉鹽滲透脅迫反應(yīng),研究結(jié)果為進(jìn)一步明確cAMP信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在玉米大斑病菌致病過程中的作用提供了理論依據(jù)。
　　 為進(jìn)一步明確PKA-c基因與玉米大斑病菌致病性的關(guān)系,本試驗(yàn)對(duì)玉米大斑病菌的PKA-c基因進(jìn)行了RNA干擾研究。將PK

4、A-c基因的RNAi載體質(zhì)粒利用PEG介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化玉米大斑病菌的原生質(zhì)體,潮霉素和PCR篩選共獲得了5個(gè)轉(zhuǎn)化子。通過半定量RT-PCR以及Northern blotting方法,驗(yàn)證轉(zhuǎn)化子M3、M5、M9為突變體。對(duì)基因沉默突變體進(jìn)行生物學(xué)性狀分析,發(fā)現(xiàn)其菌絲生長(zhǎng)速度高于野生型,但分生孢子產(chǎn)生能力下降,萌發(fā)所需時(shí)間變長(zhǎng)；轉(zhuǎn)化子的致病性較野生型明顯降低,但兩者產(chǎn)生HT-粗毒素的能力沒有明顯差別。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),在PKA-c基因表達(dá)量下降的同時(shí),