玉米大斑病菌交配型基因克隆及生物信息学分析

以真菌毒素与分子植物病理学实验室前期分离、鉴定并保存的玉米大斑病菌菌株F1-40（A交配型菌株）、01-23（a交配型菌株）为试验材料,利用候选基因法,通过PCR扩增和Genome Walking技术,对A交配型菌株和a交配型菌株的MAT基因进行同源片段扩增,从而获得基因全长及其侧翼序列,进一步利用生物信息学方法对扩增得到的MAT基因全长进行保守结构域分析,利用玉米大斑病菌基因组数据库的Blast序列比对软件将MAT1基因和MAT2基因的侧翼序列进行比对。研究结果表明,在不同交配型的玉米大斑病菌中,A交配型的菌株中含有A交配型基因MAT1,a交配型菌株中含有a交配型基因MAT2。2个基因均含有1个内含子,其中MAT1基因编码包括1个完整的MAT-α结合域,该结合域属于MAT alpha1家族。MAT2基因编码包含1个完整的HMG-box结合域,该结合域属于DNA结合蛋白中HMG-box家族的Ⅰ类成员,由3个螺旋结构组成,位于133-202个氨基酸残基之间,整体呈U型,结构比较松散,通过高度序列特异性与DNA的小沟结合,参与DNA的复制、转录、翻译等一系列的过程,从而参与玉米大斑病菌的有性生殖过程。MAT1基因和MAT2基因侧翼序列的相似性高于93%。

玉米大斑病菌黑色素合成调控基因StMR1回复载体的构建

为研究玉米大斑病菌黑色素合成调控基因St MR1的功能,采用PCR方法克隆得到St MR1基因3 021 bp的OFR序列,将其插入到含有色氨酸强启动子、GFP和bar基因抗性的质粒p BARKS1-e GFP上构建回复载体p BARKS1-MR-e GFP,通过测序、双酶切验证载体构建情况。结果显示,p BARKS1-MR-e GFP载体构建成功,可以进行基因回复转化试验。该结果为进一步确定黑色素合成调控途径,进而明确黑色素合成调控机制奠定基础。

玉米大斑病菌黑色素合成还原酶基因酵母单杂交报告载体的构建

根据玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)黑色素合成还原酶基因St3HNR、St4HNR 5′端侧翼序列和酵母单杂交报告载体p HIS2.1多克隆位点,设计了带有限制性内切酶位点的特异性引物,并以玉米大斑病菌01-23菌株基因组DNA为模板,PCR扩增启动子区域长度约1 000 bp的片段,双酶切目的片段及载体p HIS2.1回收并连接,构建2个还原酶基因的酵母单杂交报告载体。结果表明,克隆到启动子区域长度为998 bp核酸片段,经PCR检测、测序、酶切鉴定,2个还原酶基因的酵母单杂交报告载体构建成功,为进一步研究还原酶与转录因子互作关系及明确黑素素合成调控机制奠定了基础。