稻瘟病菌轉錄因子MoRfx1的功能分析.pdf

1、稻瘟菌是一種通過孢子傳播的谷物病原真菌，對水稻等植物的產(chǎn)量會造成嚴重損失。RFX轉錄因子家族蛋白是一類進化上保守的蛋白，包含位點特異的翼螺旋DNA結合結構域，DNA結合域由76個氨基酸序列組成，廣泛存在于從酵母到人類的真核生物中，但在不同物種中有不同的功能。我們發(fā)現(xiàn)稻瘟菌的MoRFX1轉錄因子基因敲除后，突變體發(fā)生多向性的表型變化，包括生長變慢、產(chǎn)孢減少、孢子萌發(fā)率降低、附著胞形成延遲、附著胞膨壓降低、穿透能力減弱、致病性減弱，對DNA

2、損傷試劑的敏感性增加，ΔMorfx1突變體在保持基因組完整性上產(chǎn)生缺陷。
　　在孢子形態(tài)上，ΔMorfx1不產(chǎn)生含三個細胞的正常孢子，而產(chǎn)生一個或兩個細胞的孢子并且氣生菌絲分化的分生孢子梗數(shù)量更少，分生孢子梗產(chǎn)生更少的孢子，產(chǎn)生的孢子與野生型的孢子相比長度變短而寬度變寬。ΔMorfx1的孢子和菌絲的隔膜和細胞核的形態(tài)，和野生型的隔膜和細胞核相似。野生型孢子和菌絲的每個細胞都有一個完整的細胞核，但在ΔMorfx1有些菌絲細胞中出現(xiàn)微

3、核，在野生型細胞中就沒有看到這樣的微核，此外ΔMorfx1的菌絲細胞的長度和寬度都比野生型增大了。紫外和DNA損傷試劑H2O2、HU、MMS和CDDP處理后，ΔMorfx1孢子萌發(fā)抑制率增大了，但在博來霉素(BLM)處理后，ΔMorfx1的萌發(fā)抑制率卻比野生型要小。MMS和HU處理后，ΔMorfx1孢子生長抑制率增大了，但在博來霉素處理后ΔMorfx1孢子生長抑制率卻減小了，在H2O2作用下ΔMorfx1的生長抑制率雖然減小，但對氣生菌

4、絲分化的抑制率增大了。MoRFX1還參與幾丁質代謝，在ΔMorfx1營養(yǎng)菌絲中幾丁質含量增加了，但在產(chǎn)孢菌絲中幾丁質含量無明顯變化。CFW、CR和SDS對ΔMorfx1的孢子萌發(fā)抑制率比野生型更大，CFW和CR對ΔMorfx1菌絲生長的抑制率比野生型更大，而SDS對ΔMorfx1菌絲生長的抑制率比野生型的更小，此外它們還會干擾細胞壁形成和應激反應。ΔMorfx1孢子的致病性降低，附著胞的穿透率降低，膨壓降低，侵入菌絲的延長速度更慢、分支

5、更少。ΔMorfx1和野生型的附著胞培養(yǎng)24h后，孢子內容物都轉移到了附著胞，在含有2mM PMSF的MM-N液體培養(yǎng)基中孵育的野生型和ΔMorfx1的氣生菌絲的液泡中都產(chǎn)生自噬體。
　　對ΔMorfx1營養(yǎng)菌絲體進行RNA-seq分析表明有867和868個基因的表達分別發(fā)生上調和下調，說明MoRFX1在調節(jié)基因表達上有雙向功能，在稻瘟菌中不僅是轉錄抑制子，也是轉錄激活子。Real-Time PCR結果顯示敲除MoRFX1影響了對