玉米大斑病菌漆酶基因StLAC4、StLAC6的功能研究
漆酶(Laccase,EC 1.10.3.2),也称为多铜氧化酶,其催化中心含有多个铜离子,能够氧化多酚、有毒芳香胺类等物质,广泛存在于真菌、细菌、昆虫和植物中.漆酶与色素合成、木质素降解、微生物菌体形态建成、子实体形成、病原菌致病性和脱毒作用等密切相关.玉米大斑病菌(Setos phaeria turcica)是导致玉米大斑病发生的丝状病原真菌.前期研究结果表明,玉米大斑病菌能够代谢产生漆酶,并且在致病过程中,漆酶可以促进病原菌在寄主组织中的扩展.本研究克隆获得了玉米大斑病菌9个漆酶基因,分属于不同的漆酶基因家族,利用基因敲除技术先后创制了其中漆酶亚家族1、3的EOA82311 (StLAC1)、EOA90070(StLAC2)两个漆酶基因的缺失突变体,通过对突变体表型及致病力分析发现,StLAC1、StLAC2基因的缺失均降低了玉米大斑病菌漆酶活性、黑色素含量,菌丝形态及疏水性发生不同程度的变化,并且不能正常产生附着胞及分生孢子,使病菌丧失了传播及侵染能力.玉米大斑病菌漆酶基因StLAC4、StLAC6与StLAC1属于同一亚家族,在功能上可能存在互补作用,为了进一步验证漆酶基因在玉米大斑病菌发育、黑色素合成代谢及侵染过程中的作用,以及不同漆酶基因在功能上的差异,本研究以玉米大斑病菌基因组DNA为模板,通过PCR技术分别克隆获得了StLAC4、StLAC6基因的上、下游同源片段,并以质粒pBARKS1为骨架,草铵磷(Bar)和潮霉素(Hph)基因为抗性基因,成功构建了StLAC4、StLAC6基因的双交换敲除载体,拟创制StLAC4和StLAC6基因的缺失突变体,并通过有性杂交的方式获得ΔStLAC4/ΔStLAC6双突、ΔStLAC1/ΔStLAC4双突、ΔStLAC4/ΔStLAC6双突的菌株,最终明确StLAC1、StLAC4和StLAC6基因在玉米大斑病菌生长、代谢、致病等方面的作用及其基因间的功能互补关系.
马双新 杨阳 刘宁 曹志艳 董金皋
河北农业大学真菌毒素与植物分子病理学实验室,保定071001
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2015-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）