谷子弯孢病菌Clgα-1基因克隆及特征分析

谷子弯孢病菌(Cochliobolus lunatus)引起的谷子叶斑病是谷子生产上的重要病害之一,常造成严重经济损失。本研究利用候选基因法和RACE技术克隆了谷子弯孢病菌中的1个Gα基因,命名为Clgα-1,在GeneBank登陆号为HQ699081。Clgα-1基因开放阅读框为1 062 bp,编码353个氨基酸多肽,该开放阅读框被3个大小分别为57,49,59 bp的内含子隔开。聚类分析结果表明,谷子弯孢病菌Clgα-1基因与其他植物病原真菌Gα基因的同源性很高,Southern杂交结果表明该基因以单拷贝形式存在。Clgα-1基因具有其他病原真菌Gα基因具有的保守结构,如在氮端有豆蔻酰化位点,碳端具有ADP核糖基化位点。谷子弯孢病菌Clgα-1基因的克隆,为进一步研究Clgα-1基因在该菌致病过程中的功能奠定基础。

谷子弯孢病菌Clmk-1基因克隆和初步分析

谷子弯孢病菌(Cochliobolus lunatus)为谷子上重要的叶部病害,发生严重时会影响谷子的产量及品质。为了解MAPK级联途径在谷子弯孢病菌发育及致病性中的作用,根据已知植物病原真菌MAPK基因的保守结构域设计简并引物,通过PCR扩增法获得了谷子弯孢病菌MAPK基因的同源片段,并利用RACE技术获得了基因的全长cDNA序列,该基因命名为Clmk-1。Clmk-1基因开放阅读框为1065 bp,编码354个氨基酸,并且含有MAPK基因的保守的TGY和CD基序。聚类分析结果表明,谷子弯孢病菌Clmk-1基因与其他植物病原真菌Hog1类似MAPK基因的同源性很高。利用Promoterscan软件发现,Clmk-1基因启动子区含有热激转录因子(HSF)、ADR转录因子和GCR转录因子的结合元件。MAPK途径特异性抑制剂U0126抑制谷子弯孢的孢子萌发及芽管发育。研究初步表明,Clmk-1基因为Hog1类似MAPK基因,可能与渗透胁迫相关,并且MAPK级联途径参与病菌孢子萌发及芽管形态建成。克隆的Clmk-1基因为进一步研究谷子弯孢病菌MAPK基因的功能奠定基础。

谷子弯孢菌海藻糖酶基因(ClTRE)及其启动子的克隆和序列分析

海藻糖代谢调控真菌生长、发育及致病性,为了进一步研究海藻糖代谢在谷子弯孢病菌中的功能,对海藻糖酶基因及其启动子进行了克隆。根据植物病原真菌海藻糖酶基因的保守序列设计简并引物,扩增得到海藻糖酶基因同源序列。通过RACE技术,首次在谷子弯孢病菌中克隆得到了海藻糖酶基因(ClTRE)全长cDNA序列。序列分析表明,该基因最大开放阅读框为2 037 bp,编码679个氨基酸;二级结构预测表明,该蛋白含约40.48%的α螺旋,12.99%的延伸串,6.5%的β转角,40.03%的不规则卷曲;蛋白保守结构域分析发现其含有海藻糖酶特有的保守位点,与其他植物病原真菌中海藻糖酶基因有51%-86%同源性;利用SignalP3.0软件预测谷子弯孢海藻糖酶蛋白具有信号肽。通过染色体步移技术克隆得到其上游启动子序列,利用TFSEARCH软件分析含有多个与逆境胁迫相关的顺式作用元件,初步推测该基因与逆境胁迫相关。谷子弯孢病菌ClTRE基因及其启动子的克隆,为进一步研究该基因在病菌致病中作用以及以该基因为靶位点的化学防控奠定基础。