核盘菌GATA类转录因子功能分析
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摘要
核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(lib.)de Bary)是一种寄主范围广泛、危害极其严重的腐生型植物病原真菌。在病害循环中,适宜条件下菌核萌发形成子囊盘,成熟子囊盘可释放大量子囊孢子,子囊孢子随风散落在寄主植物上萌发并侵染,引起植物菌核病并造成病害流行,严重影响作物产量和品质。GATA转录因子家族是一类能识别(W)GATA(R)基序并与之结合的转录调节因子,是真核生物中重要的转录调控因子,广泛存在于植物、动物和真菌中,可调控多种细胞功能,包括氮代谢、有性发育,分生孢子产生等。已有研究表明,在皮炎芽生菌(Blastomyces dermatitidis)、水稻恶苗病菌(Fusarium fujikuroi)和构巢曲霉(Aspergillus nidulans)中,GATA转录因子在形态发育的转变过程、氮代谢、分生孢子产生等方面发挥调控作用。本研究采用qRT-PCR的方法对核盘菌中6个含有ZnF-GATA结构域的基因在其不同生长发育时期的表达量进行分析,结果显示:SsGATA-1、SsGATA-2与SsGATA-3在核盘菌的子囊盘中上调表达,SsGATA4、SsGATA-5与SsGATA-6在不同发育阶段的表达量没有显著差异。为了进一步解析SsGATA-1、SsGATA-2与SsGATA-3这3个转录因子的功能,本研究利用同源重组的方法获得其敲除突变体,表型分析结果显示,在核盘菌●SsGATA-1敲除突变体中,菌核与子囊盘形成缺陷且致病力下降;●SsGATA-2敲除突变体产生微小的菌核,并且菌核数量与野生型对照相比明显增多;●SsGATA-3敲除突变体气生菌丝量增多。3个敲除突变体的菌丝生长速率都明显降低。本研究结果表明SsGATA-1、SsGATA-2与SsGATA-3基因在核盘菌的生长发育及致病过程中发挥重要作用,本研究结果为后续全面系统的研究GATA类转录因子在核盘菌中的作用机制奠定基础。
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