香蕉枯萎病菌fga1基因克隆及其多样性研究

尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)是引起香蕉枯萎病的病原菌,其中1号生理小种(Foc1)侵染粉蕉品种,而4号生理小种(Foc4)则危害粉蕉和香牙蕉品种。为探讨Foc1和Foc4致病性差异的遗传基础,本文根据已经公布的番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.radicis-lycopersici)基因组序列,利用同源克隆的方法,分离到一个重要的致病基因——fga1,比较了不同区域Foc1和Foc4fga1基因cDNA和gDNA序列的差异。结果表明Foc1中fga1基因保守性很强,含有3个内含子和4个外显子,蛋白产物含353个氨基酸;所研究材料中Foc4fga1基因80%都有2个转录本,小转录本与Foc1fga1一致,而大转录本第三个内含子由于可变性剪切使得其成为外显子,预测编码一个372个氨基酸的多肽;来自海南三亚的Foc1和Foc4的fga1基因gDNA和cDNA长度分别为1286bp和1092bp,相似性均为100%。

香蕉枯萎病菌fga1基因的克隆与序列分析

为了解fga1基因在尖孢镰刀菌古巴专化型侵染香蕉过程中的作用,及其与尖孢镰刀菌古巴专化型生理小种1号和生理小种4号之间的致病力差异的关系,采用PCR和RT-PCR方法扩增了2个生理小种的fga1基因,并对扩增产物进行了测序及相似序列搜索和比对,还对基因编码的蛋白进行了氨基酸序列比对和功能分析。研究结果表明2个生理小种fga1基因开放阅读框均为1062bp,编码353个氨基酸,基因同源性为99.5%,氨基酸序列相同。推测fga1基因可能与香蕉枯萎病菌自身繁殖和附着胞的形成有关。从fga1基因序列及其编码蛋白的氨基酸序列看,2个生理小种致病力的差异与fga1基因并无明显对应关系,这为进一步研究fga1基因功能奠定了基础。