水稻锌指蛋白基因OsZFP1的功能分析

生物信息学分析表明,稻瘟病菌丝氨酸蛋白酶MoSp1在水稻中的互作蛋白OsZfp1,为含有环指结构域的C3HC4型锌指蛋白。对稻瘟病菌侵染过程中OsZFP1基因的表达动态分析表明,OsZFP1基因表达水平在稻瘟病菌Guy11孢子悬浮液接种水稻后缓慢升高,接种后18h达到最高峰,约为3.8倍,这表明该基因响应稻瘟病菌的侵染。利用改进的农杆菌介导的转基因技术成功获得OsZFP1基因的过表达植株。抗性分析表明OsZFP1过表达植株的整体抗稻瘟病能力得到显著提高。说明OsZFP1基因在水稻抵抗稻瘟病菌侵染过程中扮演着十分重要的角色。     

稻瘟病菌假定几丁质酶家族基因的表达特点

在稻瘟病菌基因组数据库中检索到15个假定几丁质酶相关基因,借助生物信息学分析,发现这些几丁质酶均具有糖苷水解酶18家族结构域,有的还具有几丁质结合功能域;亚细胞定位分析表明,8个编码蛋白定位在细胞外,其余分别定位在细胞质和线粒体。通过与酵母几丁质酶CTS1与CTS2的聚类分析,发现这些假定几丁质酶可以分为2大类,其中11个假定几丁质酶与CTS2聚为一类,即CTS2同源蛋白;其余4个与CTS1聚为一类,即CTS1同源蛋白。在此基础上,本研究进一步通过Real-time PCR技术分析这些假定几丁质酶编码基因在稻瘟病菌菌丝生长、孢子形成、芽管萌发和附着孢形成阶段的表达模式。结果显示,除了MGG_01876.6,其他14个基因在稻瘟病菌不同生长发育阶段均有表达,说明几丁质酶家族蛋白可能参与稻瘟病菌的生长发育、形态建成和致病过程。     

稻瘟病菌类LxAR家族基因的预测及表达分析

在侵染水稻过程中,稻瘟病菌分泌一系列效应因子来抑制寄主免疫系统。无毒效应因子AVR Pii和AvrPiz-t的氨基酸序列含有类LxAR基序,基于此,本研究利用生物信息学技术,从稻瘟病菌基因组中筛选获得了99个含有类LxAR基序的假定效应因子(MoLLEs)。该家族蛋白都为小分子蛋白(70~300 aa),富含半胱氨酸氨基,绝大多数为未知功能的蛋白。24个蛋白含已知的功能域,可能涉及了多种生命过程,其中有9个蛋白编码植物细胞壁降解酶。通过表达模式分析发现,MoLLEs家族基因成员的表达受到饥饿胁迫、附着胞生长发育以及侵染水稻等过程的诱导,此外一部分基因受到附着胞发育关键基因PMK1调控。基因表达交叉分析表明,部分基因同时在附着胞发育和致病过程中上调表达。在与水稻的相互作用中,MoLLEs在稻瘟病菌侵染不同阶段均有上调表达,并且部分基因受亲和或非亲和反应特异性诱导。