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香蕉枯萎病,又称巴拿马病,是一种由土壤真菌引起的毁灭性病害,目前正严重危害世界香蕉生产.香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense FOC)有4个生理小种,其中对1号生理小种(FOCl)只对粉蕉有侵染能力,而4号生理小种(FOC4)则可以侵染粉蕉、巴西蕉及大蕉。
异三聚体G蛋白是一类在真核生物中高度保守的蛋白,从分子结构上看由α、β和y3个亚基构成,并且各个亚基由独立的基因编码。研究表明,异三聚体G蛋白介导的信号转导途径是真菌中普遍存在的细胞外信号跨膜转导途径,并对植物病原真菌的生长、发育和致病性有重要的调控作用。本试验进行了香蕉枯萎病菌两个生理小种G蛋白β基因(fgb)的初步研究,为深入研究香蕉枯萎病菌两个小种侵染力差异奠定了基础,也为其他调控信号转导基因的研究提供了思路和方法。
结果表明所获得的两个生理小种的fgb基因均含有4个内含子和5个外显子,外显子长度分别为130bp、719bp、90bp、120bp和21bp。两个小种的基因的序列只有5个碱基的差异,并没有带来氨基酸编码水平上的差异,编码氨基酸359个,分子量和pI分别为39.7kDa和6.78。
丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)是一组进化上高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在生物体内的多种细胞信号转导途径中占有非常重要的地位,例如渗透调节、细胞壁合成、形态建成、有性交配、致病性、生长和分化等。在所有的MAPK中,YERK亚族在植物病原菌侵染结构形成及蔓延生长的决定性因子。本研究通过分析香蕉枯萎病菌1号生理小种和4号生理小种MAPK基因(fmk)序列信息,推测fmk基因编码的蛋白结构,以期从中探索fmk基因在香蕉枯萎病菌侵染香蕉过程中作用,及不同生理小种间fmk基因差异与致病力差异的关系。
结果表明所获得的两个生理小种的fmk基因均含有3个内含子和4个外显子,外显子长度分别为ll2bp、198bp、381bp和377bp。两个小种的基因差异极小,所编码的氨基酸序列也没有任何差异,所测编码蛋白没有信号肽,具有两个功能位点,分子量和pI分别为41kDa和6.47。该基因编码的蛋白具有高度的保守性,与大多数植物致病菌的同源性都在90%以上,镰刀菌间的同源性接近100%。