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RNA沉默是一种转录后基因沉默现象,几乎存在于所有的真核生物中。RNA沉默途径调控真核生物的生长发育,防御病毒入侵以及维持生物体基因组的稳定。RNA沉默过程需要Argonaute,Dicer,RNA dependent RNA polymerase和Qip(QDE-2的互作蛋白)等的参与。甘蓝枯萎病是在全世界范围内甘蓝种植区都有发生的一种维管束土传病害,对甘蓝的生产造成极大危害,甘蓝枯萎病病原菌为甘蓝专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporumf. sp.conglutinans)。本文以甘蓝专化型尖孢镰刀菌生理小种1号A8为代表,通过基因敲除尖孢镰刀菌中Qip基因,比较分析敲除突变株和野生型菌株的差异,研究Qip基因的功能。为枯萎病生理机制和致病机理的研究提供进一步的理论基础。具体研究内容如下:1、基于12种不同专化型尖孢镰刀菌基因组测序分析,我们用脉胞菌(N. crassa)中Qip (QDE-2)蛋白序列查找比对NCBI里12种不同专化型尖孢镰刀菌所有注释蛋白,初步发现有一类蛋白在12种不同专化型尖孢镰刀菌中极其保守,且只有一个高度保守的结构域DEDDh,距离N末端22-122个氨基酸残基。DEDDh结构域属于3’-5’核酸外切酶家族。MEGA6软件比对12种尖孢镰刀菌Qip蛋白序列,结果显示,相似度达99%,都是由495个氨基酸残基组成,只有15个氨基酸差异,说明Qip蛋白在12种尖孢镰刀菌中是保守的。同时对12种不同专化型尖孢镰刀菌Qip基因进行了克隆,说明生物信息学预测的可靠性。2、提取甘蓝专化型尖孢镰刀菌的RNA,RT-PCR结果显示Qip基因是表达的。我们用甘蓝专化型尖孢镰刀菌为材料进行基因敲除,敲除原理是利用基因同源重组技术。我们在pKOV21载体中潮霉素基因的上下游分别进行了两次双酶切对应连接Qip基因序列的上下游侧翼序列。制备甘蓝专化型尖孢镰刀菌的原生质体,以备后面遗传转化使用。利用潮霉素抗性基因为正向筛选标记,新霉素抗性基因为负向筛选标记,首先筛选在含有潮霉素平板上生长的转化子,然后将转化子转接到含有新霉素的平板上进行二次筛选(新霉素板上生长受抑制)。突变株PCR验证结果显示Qip目的基因已经被敲除,Southern杂交结果显示△Qip突变株中只发生一次同源重组事件。3、Qip基因与菌丝生长发育和致病力相关。突变体菌丝生长速率较野生型要慢,菌丝分支也比野生型菌丝分支多,说明Qip基因在菌丝的营养生长方面起重要的调控作用;对分生孢子的形态没有影响;对甘蓝的侵染结果表明,△Qip突变株对甘蓝的致病力明显减弱。所以本文从RNA沉默这个角度分析了RNA沉默机制和菌丝的生长发育的关系,为尖孢镰刀菌的致病机理的研究奠定了理论基础。