水稻纹枯病菌RsPG基因的克隆表达及致病性分析
多聚半乳糖醛酸酶是植物病原真菌重要的致病因子,也是病原菌接触寄主后产生的第一类水解酶.为明确多聚半乳糖醛酸酶在水稻纹枯病菌致病过程中的作用,以水稻纹枯病强致病菌株YN-7为研究对象,采用PCR、RT-PCR和RACE等方法克隆了3个多聚半乳糖醛酸酶基因.其中RsPG2 ORF为1 633 bp,具6个内含子,编码区全长1 311 bp(KP896519),编码产物436个氨基酸,前16个氨基酸为信号肽序列；RsPG3ORF为943 bp,包含4个内含子,编码区全长720 bp(KP896520),编码产物239个氨基酸,无信号肽；RsPG4的ORF为1 466 bp,包含8个内含子,编码区全长1 038 bp(KP896521),编码产物345个氨基酸,无信号肽.生物信息学分析表明,RsPG2、RsPG3和RsPG4均具有真菌PG特有的保守结构域NTD、DD、SHG和RIK.3个RsPG的二级结构均以α-螺旋、β-折叠和卷曲为基本结构单元,跨膜结构预测其均以从胞内向胞外分泌为主.将3个RsPG基因分别构建到真核表达载体pPIC9K,转化受体毕赤酵母GS115,经甲醇诱导表达,上清均具有多聚半乳糖醛酸酶活性；诱导4～6 d后,其最高酶活分别达91.09 U/mL、91.09 U/mL和267.21 U/mL.采用针刺法将经柱层析纯化的真核表达产物接种至水稻叶鞘,48 h后均能使水稻叶鞘出现明显的坏死斑.用表达产物处理四叶期水稻叶鞘,可使之产生浸解作用,24 h后还原糖量(以OD540值表示)分别为1.061、1.053和1.664,细胞损伤率分别为62.6％、55.5％和90.0％.Real-time PCR分析表明,3个基因在纹枯病菌侵染水稻过程中均能上调表达,且以接种后48 h表达量最高,但不同基因之间表达量差异极显著,说明这些基因均参与了病原菌对寄主的致病过程,但各基因作用大小不同.
致病性 多聚半乳糖醛酸酶基因 真核表达 水稻纹枯病菌
陈夕军 张家豪 张云 张璐 徐斌
扬州大学园艺与植物保护学院,扬州225009
国内会议
泰安
中文
95-95
2015-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）