有害疣孢霉遗传转化体系的建立及其T-DNA插入突变体库的构建

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jingkewang
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有害疣孢霉(Hypomyces perniciosu)可引起双孢蘑菇(Agaricus bisporus)湿泡病。随着种植面积的逐年增大,该病的发病率也逐渐增多,特别是在我国双孢蘑菇主产区,因此,对有害疣孢霉的致病分子机制,特别是致病基因的挖掘研究迫在眉睫。高效稳定的遗传转化系统和突变体库构建是挖掘和研究病原菌致病基因的基础和有效手段。但是目前尚未建立有效的有害疣孢霉遗传转化系统和突变体库。因此,本文以高致病力的有害疣孢霉WH001菌株为研究材料,建立并优化根癌农杆菌介导的遗传转化体系,并利用该技术构建有害疣孢霉T-DNA插入突变体库,获得表型改变,致病力降低的突变体库,为今后挖掘有害疣孢霉未知基因功能、解析生物学性状、探讨致病分子机制奠定基础。主要实验结果如下:(1)采用冻融法将pCAMBIA1302的质粒DNA转入根癌农杆菌EHA105中,利用PCR鉴定获得阳性转化子,成功构建了含有GFP荧光蛋白的农杆菌工程菌。然后,以有害疣孢霉WH001为受体,利用根癌农杆菌介导的遗传转化技术(ATMT)进行转化,并探讨影响转化效率的主要因素,建立了高效、稳定的ATMT转化体系。结果表明有害疣孢霉的潮霉素耐受浓度为250ng/L;以菌丝球为受体,潮霉素为筛选标记进行遗传转化。利用潮霉素磷酸转移酶基因和CaMV35S启动子对获得的转化子进行PCR鉴定,获得阳性转化子;通过荧光蛋白活体成像仪检测到转化子产生荧光,表明GFP基因在阳性转化子中得到表达。然后,本研究进一步对遗传转化体系进行了优化:当农杆菌侵染液浓度OD600nm为0.8,侵染时间45min,共培养培养基中的乙酰丁香酮(AS)浓度为1mg/ml,共培养时间为两天,转化效率达到8.33%。这些结果为有害疣孢霉WH001致病基因功能研究奠定了良好的基础。(2)采用冻融法将双元载体质粒pBHt1转入农杆菌AGL-1中,利用农杆菌介导法构建了高致病力有害疣孢霉WH001菌株的T-DNA插入突变体库,共计得到了转化子964个。然后,选取抗性稳定的11种类型转化子进行了PCR鉴定和形态学观察,通hph的PCR鉴定结果表明,T-DNA已成功导入到有害疣孢霉WH001染色体中;形态学鉴定结果表明,与原菌种WH001相比,有4个类型菌株生长速率降低,有2个类型升高;有3个类型菌株颜色变为浅黄色,有5个类型变为白色;有1个类型菌株产生紫色色素,有2类型菌株产生粉红色色素;有1个类型菌株菌丝变为放射状,有10个类型菌株菌丝变为气生菌丝;有2个类型菌株致病力降低;有6个类型菌株产孢量降低;因此,本研究获得了表型和致病力降低的有害疣孢霉突变菌株,为进一步利用TAIL-PCR技术进行插入位点的准确定位鉴定,挖掘有害疣孢霉WH001重要基因功能、致病分子机制等方面奠定基础。
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