论文部分内容阅读
香蕉枯萎病是由尖镰孢菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)侵染香蕉引起的维管束病害。近年来,由于该病原菌4号生理小种的迅速传播和蔓延,对我国乃至世界的香蕉生产构成了极大的威胁。本研究对课题组已经筛选获得的致病力减弱的T-DNA插入突变体X1071进一步深入研究,主要结果如下: 通过3’及5’RACE技术,得到T-DNA插入突变体X1071突变基因fo-SP的cDNA编码全序列,全长为1539bp,含有5个外显子,编码512个氨基酸。将fo-SP基因的cDNA序列在NCBI上进行blastp比对表明该基因编码的蛋白与尖镰孢菌菌株5176(Fusarium oxysporum5176)的假设蛋白相似性达100%,与血红丛赤壳菌(Nectriahaematococca)的假设蛋白相似性达91%,与希金斯炭疽菌(Colletotrichumhigginsianum)的蔗糖转运蛋白(Sugar transporter)相似性达到84%,具有两个MFS主要易化子超家族的保守结构。 通过Northern blot技术对fo-SP基因进行表达量分析,结果表明T-DNA插入突变体X1071不能表达该基因。以fo-SP基因旁邻序列和cDNA序列设计特异引物,构建基因敲除载体和过表达载体,并通过原生质体转化法获得相应的目标基因敲除突变体和过表达转化子,敲除突变体分别命名为△X1071-1、△X1071-2、△X1071-5,过表达转化子分别命名为+X1071-2、+X1071-3和+X1071-9。采用RT-PCR技术对获得的敲除突变体及过表达转化子进行fo-SP基因表达量的分析,结果表明:与野生型菌株相比,过表达转化子的表达量有所上升,而敲除突变体均不能表达该基因。 以野生型菌株为对照,对目标基因敲除突变体和过表达转化子的表型包括菌落形态、菌丝直线生长速率、YPD菌丝生长量、产孢量进行了分析;同时,对它们的抑菌能力、纤维素酶酶活性和致病力进行检测。结果表明fo-SP基因的敲除造成病原菌的生长减慢、产孢能力减弱、抑菌能力下降以及纤维素酶酶活降低,并因此造成最终的致病力明显减弱,从分子水平验证了fo-SP基因为香蕉枯萎病菌的致病基因。 研究结果为香蕉枯萎病菌致病机理的解析提供了证据,也为尖镰孢菌的功能基因组学研究积累了材料,同时将为开拓新的防治途径和选育抗病品种提供理论基础。