禾谷镰刀菌腐生生长和侵染生长的细胞周期调控不同
(0) 双相型(dimorphic)病原真菌如白色念球菌(Candida albicans)和玉米瘤黑粉菌(Ustilago maydis)等腐生阶段和致病阶段的细胞形态截然不同(酵母状态和菌丝状态).已经证明细胞周期调控在从腐生向致病阶段的细胞形态转变中发挥着至关重要的作用.此外,半活体营养(hemi-biotrophic)植物病原真菌如稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)和炭疽菌(Colletotrichum spp.)等虽然腐生和侵染阶段都以菌丝形态存在,但其在植物组织内产生的侵染菌丝呈球根状,明显不同于培养基上的营养菌丝形态,这种菌丝形态的改变与侵染阶段特异的细胞周期调控有关,但其具体的分子机制尚不清楚.细胞周期蛋白依赖性激酶Cdc2是细胞周期调控中最重要的因子,由于大多数病原真菌都只有一个CDC2基因,且是必需基因,导致该基因对腐生生长和致病生长的细胞周期调控作用难以研究.笔者课题组在研究中发现小麦赤霉病病原禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)拥有两个CDC2基因(CDC2A和CDC2B),基因敲除研究证明二者在腐生生长和无性繁殖阶段功能冗余,可相互替代,但只有CDC2A在侵染生长阶段至关重要.进一步研究证明二者可自身互作并相互互作,可能以同源或异源二聚体形式发挥作用.序列比对和同源蛋白结构模拟发现Cdc2A和Cdc2B存在一些明显的序列和结构变异,可能与其功能差异有关.基因区段置换研究发现,Cdc2A的N-端和C-端序列同时决定其在侵染生长中的调控作用.上述研究表明Cdc2A介导了侵染生长特异的细胞周期调控,今后需要进一步明确Cdc2A是如何介导这种特异的调控机制,从而揭示侵染生长细胞周期调控不同于营养生长的分子机理.
江聪 许金荣 刘慧泉
西农-普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院,杨凌712100;美国普度大学植物及植物病理系,印第安纳州IN47907 西农-普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院,杨凌712100
国内会议
泰安
中文
74-74
2015-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）