论文部分内容阅读
橡胶种植业在中国热区农业生产中具有举足轻重的地位,更作为海南经济的基础产业和优势产业,然而由胶孢炭疽菌引起的炭疽病是橡胶树的重大病害之一,对各时期的橡胶树叶片造成了不同程度的危害,严重降低橡胶的年产量。而导致该病害的主要病原真菌—胶孢炭疽菌不仅生长范围非常广泛,其侵染寄主方式也多种多样,由此可见,深入研究分析该菌在致病过程中相关基因的表达及调控网络,了解胶孢炭疽菌与宿主的互作机制,进而为有效防治该病菌提供重要的理论指导。G蛋白信号调控因子(Regulatorsof G-protein signaling, RGS)是G蛋白的一类负调控因子,在植物病原菌生长发育及致病过程中发挥着重要的作用,其中RGS结构域是RGS蛋白发挥GTP酶激活作用的关键基础。在本实验室的前期研究中,我们从胶孢炭疽菌中鉴定了 10个潜在的RGS蛋白,它们都包含RGS功能域,本研究在其基础上通过克隆胶孢炭疽菌的3个RGS基因,分别是CgRGS1、CgRGS2和CgRGS7,分析其蛋白序列,并进行相应的生物性状研究,进一步确证其生物学功能。取得的结果如下:1.克隆获得了 3个基因,经比对发现其分别与稻瘟病菌中的MoRGS1、MoRGS2、MoRGS7基因高度同源,所以分别将其命名为CgRGS1、CgRGS2、CgRGS7,并通过同源重组的方法分别得到这3个基因的敲除转化子。2.CgRGS1基因:CgRGS1的基因编码区全长2208bp,编码一个735个氨基酸的蛋白,CgRGS1的N末端含有两个DEP功能域,在C末端含有一个RGS功能域。蛋白序列同源检索显示,CgRGS1与C. gloeosporioides Nara gc5的RGS蛋白相似度高达99%。表型分析结果显示CgRGS1基因的敲除造成菌落营养生长减慢、产孢量下降、芽管分化及附着孢形成率降低,并且转化子在高渗环境下反应较为敏感,致病力减弱。由此可见CgRGS1蛋白参与调控胶孢炭疽菌的营养生长,分生孢子产生及萌发,细胞壁完整性及致病力等多个方面。3.CgRGS2基因:CgRGS2的基因编码区全长1725 bp,编码一个574个氨基酸的蛋白,N末端含有一个RGS功能域,同源性检索表明CgRGS2与C. gloeosporioides Naragc5的RGS蛋白相似度为91%;该基因敲除转化子同野生型相比,表现为营养生长缓慢,气生菌丝浓密,分生孢子产量降低且孢子呈多端萌发,对氧化压力及SDS敏感,致病力减弱等。试验结果说明CgRGS2蛋白参与调控胶孢炭疽菌的营养生长,分生孢子产量及萌发,氧化应激反应及细胞壁完整性,对其致病性也具有一定的影响。4.CgRGS7基因:CgRGS7基因的编码区全长1860bp,编码一个620个氨基酸的蛋白,在N末端含有7次跨膜结构域,C末端含有一个RGS功能域,CgRGS7敲除突变体与野生型菌株相比,表现为分生孢子产量降低且孢子呈多端萌发,附着胞形成率下降以及致病力减弱。表型分析结果说明CgRGS7参与调控胶孢炭疽菌分生孢子产量,同时影响芽管的形态发育、附着胞形成及致病性。