论文部分内容阅读
稻瘟病菌是危害农业生产的一种丝状子囊真菌,也是研究病原菌与寄主间互作的模式生物。稻瘟病菌中的无毒基因能够被寄主中相应的抗性蛋白识别,从而引发寄主的抗性反应,抑制稻瘟病菌的进一步侵染。因此,对稻瘟病菌中无毒基因和致病相关基因进行研究,有利于我们更好地了解稻瘟病菌的致病机理,有利于我们采取更好措施控制稻瘟病的发生。Pi-d3是已经克隆的水稻抗病基因,为了克隆其对应的无毒基因AVR-Pid3,本研究通过菌株GUY11对水稻Pi-d3及其亲本TP309进行致病性分析,结果表明：菌株GUY1 1对TP309有毒,对Pi-d3水稻无毒,推测GUY11中含有AVR-Pid3。利用GUY11和FJ81278（对Pi-d3有毒）的有性后代遗传群体,对Pi-d3水稻进行致病性分析,发现AVR-Pid3在后代菌株中的分离比为1：1,说明AVR-Pid3在GUY11中由单基因控制。利用SSR和转座子元件（PATE）等标记对AVR-Pid3进行定位,将AVR-Pid3定位在M5、Ms590两标记间,与AVR-Pid3的遗传距离分别为4.9 cM、20.6 cM,两标记间的物理距离约为275kb,为下一步的精细定位及克隆奠定了良好基础。通过70-15和GUY11的基因组序列,利用生物信息学方法对AVR-Pid3定位区域进行分析,筛选出了11个小分子量分泌蛋白基因；另外,通过在FJ81278和70-15数据库对定位区域进行比对的方法,找出了区域内的一些大片段缺失、SNP和INDEL位点,为进一步设计引物对AVR-Pid3进行定位,构建更精密的图谱奠定了基础。MGG08817、MGG10531、MGG03946和MGG03593是接种Pi-d3非亲合反应中稻瘟病菌特异表达的几个基因。生物信息学分析显示,其编码的产物都是假定的分泌蛋白。对这四个基因进行敲除,在菌丝形态、孢子量和形态以及致病性等方面进行观察和初步研究,结果显示,MGG 08817和MGG 03946的敲除突变体产孢量减少,但孢子形态和致病性没有发生明显变化；MGG10531的敲除突变体菌落颜色加深,但在菌丝生长速度,孢子形态和致病性等方面没有发生显著的变化：MGG03593的敲除突变体在孢子形态、产孢量和致病性等方面没有什么变化。总之,这四个假定的基因中,MGG08817和MGG03946可能参与调控总稻瘟病菌孢子的形成；MGG10531可能与黑色素的形成相关,还需进一步研究,这四个基因在致病过程中起到了一定作用,但不是致病所必须的。