核盘菌致病和菌核形成相关基因SOP1的功能研究

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核盘菌(Sclerotiniosclerotiorum (Lib.) de Bary)是世界性分布的重要植物病原真菌,可以侵染至少408种植物。核盘菌主要以菌核形式越冬越夏,抗逆性极强,可以在土壤中存活多年,在整个病害循环中发挥了重要作用,因此研究核盘菌菌核形成和致病的分子机理对于菌核病的防控意义重大。本研究是在核盘菌数字表达谱(DGE)的基础上,结合生物信息学的方法筛选到一个跟菌核形成和致病均相关的G蛋白偶联受体样基因SOP1,利用基因沉默技术对SOP1基因的功能进行了初步研究,研究结果如下:1、以网上公布的核盘菌基因组序列和本实验室已有的核盘菌数字表达谱为基础,结合生物信息学的方法,筛选到一个在菌核形成和致病阶段表达量均显著上升的基因SOP1(SS1G01614),该基因开放阅读框全长1058bp,含有三个外显子,两个内含子,其cDNA长942bp,编码313个氨基酸,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术表明该基因在菌核形成初期和后期的表达量均显著上升。说明该基因在核盘菌菌核形成和致病阶段发挥着一定的作用。在线预测显示该蛋白含有7个α跨膜螺旋,并具有一个保守的细菌视蛋白结构域。系统发育分析表明该基因的同源基因只存在于部分古菌、细菌、蓝藻和一些真菌中,目前在高等植物和动物中还没有发现。2、构建了该基因的沉默载体,通过农杆菌介导遗传转化出发菌株Ep-1PNA367的方法获得了沉默转化子,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测结果显示,与出发菌株相比,SOP1基因在大部分沉默转化子中的表达量显著下降。3、生物学性状研究结果表明SOP1基因与核盘菌菌丝生长、菌核形成以及致病等方面均存在一定的相关性。逆境测试结果表明,SOP1基因与维持核盘菌细胞壁和细胞膜的完整性、氧化耐力以及抗药性相关。本研究初步证实了SOP1基因在菌丝生长、菌核形成、致病以及维持核盘菌细胞壁和细胞膜的完整性等方面的作用。
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