稻瘟病菌细胞周期控制蛋白的生物信息学分析

稻瘟病菌是重要的模式致病真菌,该菌引发的稻瘟病也是全球水稻最严重的病害之一,因此对稻瘟病菌的研究具有重要的学术意义和实际价值。细胞周期受多层次、多因子共同调控,其相关控制蛋白在真菌的形态建成、发育分化、逆境适应及致病性等方面发挥重要作用。为明确稻瘟病菌细胞周期控制蛋白的生物信息学特性,利用多种生物信息学软件和网站对获得的3种细胞周期控制蛋白Cwf19、Cwf16和Cwf14的理化性质、亚细胞定位、分子进化、翻译后修饰、空间结构、互作蛋白等进行分析,探讨了其可能的作用机制,为进一步利用反向遗传学手段深入研究其生物学功能奠定基础。     

稻瘟病菌MGG-01005的表达纯化与生物信息学分析

MGG-01005是与稻瘟病菌的菌丝生长有重要关系的基因,对其进行一般理化性质、结构域、功能位点预测等一系列生物信息学分析,构建了原核表达载体pETM13-MGG-01005,利用IPTG诱导重组蛋白表达,并通过镍离子亲和层析、阴离子交换层析以及分子筛层析进行蛋白纯化。结果显示,该蛋白相对分子质量约为16 471.49 u,编码153个氨基酸,含Tctex-1结构域,无跨膜结构和信号肽,无功能位点,存在磷酸活性位点,为不稳定亲水蛋白;该蛋白可被0.1 mmol·L ^-1 IPTG诱导表达,亲和层析的最适洗脱液组分为20 mmol·L ^-1 Tris-HCl,500 mmol·L ^-1 NaCl,80 mmol·L ^-1咪唑;阴离子交换层析表明该蛋白对低盐条件具耐受性;分子筛层析具有形态均一且对称性良好的构象,最大洗脱峰出峰位置对应的蛋白相对分子质量约为35 ku,表明该蛋白以二聚体形式存在。本研究最终得到大量高纯蛋白,以期为进一步探索该蛋白的功能以及稻瘟病菌的后续相关研究奠定理论与实践基础。     

稻瘟病菌分泌复合物的生物信息学分析及MoSec15定位研究

利用稻瘟病菌分泌途径相关的调控因子分泌复合物进行生物信息学分析及相关基因定位初探．经同源比对获得稻瘟病菌中分泌复合物8个亚基的同源蛋白,通过在线工具分析蛋白结构域、构建系统进化树、预测亚细胞定位;利用公共数据库获得其在稻瘟病菌不同组织和发育阶段的表达情况;此外,亚细胞定位分析表明,稻瘟病菌分泌复合物亚基MoSec15可能定位于菌丝体的内膜结构中．     

稻瘟病菌分泌蛋白组学研究

稻瘟病菌分泌蛋白在稻瘟病菌入侵水稻过程中发挥重要作用。收集稻瘟病菌(Guy11菌株)液体培养的上清液,富集蛋白,经过烷基、还原处理和酶解后,采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)对酶解肽段进行分离及鉴定,利用信号肽预测工具SignalP和蛋白质亚细胞定位软件Protcomp对鉴定到的蛋白进行生物信息学预测验证。结果显示,共鉴定出30个稻瘟病菌的分泌蛋白,其中:24个蛋白具有N端信号肽,26个蛋白可分泌到胞外,3个蛋白定位在细胞膜上。对其功能进行分类,发现多数为酶类,参与水解及能量代谢。这些酶类和蛋白的发现与进一步研究,将为揭示稻瘟病菌侵染的机理提供帮助。     

稻瘟病菌一个假定的α-1,2-甘露糖苷酶生物信息学分析

对稻瘟病菌一个假定的α-1,2-甘露糖苷酶MgManⅠ生物信息学进行分析的结果表明,该蛋白与海枣曲霉、桔青霉等丝状真菌的已知α-1,2-甘露糖苷酶(EC 3.2.1.113)氨基酸序列具有高度同源性,并具有其相同的活性中心位点.基序分析表明,该蛋白可能含有4个N-糖基化位点、3类19个磷酸化位点和12个N-肉豆蔻酰位点.该蛋白的相对分子质量预测为58.2 ku,理论等电点pI为5.17,并且为细胞外分泌蛋白,信号肽剪切位点为21A和22S之间.系统发育分析表明:MgManⅠ与丝状真菌中的海枣曲霉、桔青霉α-1,2-甘露糖苷酶之间亲缘关系最近,形成一大类;动物的α-1,2-甘露糖苷酶与植物的α-1,2-甘露糖苷酶分别聚成二大类;酿酒酵母α-1,2-甘露糖苷酶ScManⅠ与丝状真菌不同,单独成为一类.进一步以已知结构的PcManⅠ为模板,通过同源建模得到的三维结构图形基本反映了MgManⅠ的空间构象,为深入研究该蛋白的生化特性和生物学功能奠定了基础.     

禾谷炭疽菌GPCR蛋白生物信息学分析

基于酿酒酵母中已经报道的3个典型GPCR序列,利用Blastp以及关键词对炭疽菌蛋白质数据库进行比对、搜索,通过SMART保守结构域及遗传关系分析。结果表明：发现该菌存在4个典型的GPCR;4个GPCR在蛋白质二级结构上均含有典型的7跨膜结构域以及较高比例的α螺旋结构,均不含有明显的信号肽序列;在定位方面,4个GPCR均定位在质膜上;该菌中的GPCR与Chigginsianum、Cfioriniae等炭疽菌属中的病菌具有较高的同源序列以及较近的亲缘关系。     

稻瘟病菌磷酸甘露糖基转移酶（PMT）蛋白家族 基因结构特征分析

为阐述稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）磷酸甘露糖基转移酶PMT基因的结构特征及可能的生物学功能,采用序列比对分析方法,明确了稻瘟病菌PMT蛋白家族成员在氨基酸水平的保守性。研究发现它们与来自灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、粗糙脉孢霉菌(Neurospora crassa)、玉米赤霉(Gibberella zeae)及构巢曲霉(Aspergillus nidulans)等丝状真菌的PMT蛋白高度同源;进一步生物信息学分析表明,稻瘟病菌PMT蛋白不含有信号肽,为非分泌蛋白,含有跨膜结构域,作用于内质网膜上,具有保守的PMT motif 和MIR motif。研究结果可为进一步阐明PMT蛋白在稻瘟病菌生长发育及致病过程中的作用机理奠定基础。     

水稻稻瘟病菌研究进展

介绍了稻瘟病菌生理小种的鉴别与命名,稻瘟病菌的侵染机理、变异原因和基因研究概况;指出在稻瘟病菌鉴别品种、侵染机理和无毒基因研究中存在的问题;提出培育国际统一使用的稻瘟病菌鉴别品种、加强稻瘟病菌对水稻地上部组织外的其他侵染途径以及稻瘟病菌无毒基因的研究等策略,以深化对稻瘟病的研究,使稻瘟病的系统研究得到快速发展。     

四川部分稻瘟病菌的DNA指纹分析

应用rep PCR(repetitiveelement basedpolymerasechainreaction)分子指纹技术,对28个四川稻瘟病菌菌株进行了DNA指纹特征分析和相似百分率比较。结果表明,供试菌株基因组用Pot2-1和Pot2-2引物共扩增出26条DNA谱带,其中11条为多态性DNA带,各菌株分别扩增出10条左右不等的带谱;供试菌株传统的小种划分与DNA指纹特征的相似百分率比较没有明显的相关性。     

稻瘟菌若干T-DNA插入突变体初步分析

为揭示稻瘟菌致病分子机制,创建了该菌T-DNA插入突变体库．部分突变体经表型分析,获得3个生长发育及致病性同时发生变异,5个生长发育正常但致病性变异及2个生长发育变异但致病性正常的突变体；以TAIL-PCR方法获得了这些突变体T-DNA插入位点及其边界序列,并用生物信息方法对被T-DNA标签的基因进行了分析,为进一步研究这些基因的功能提供了重要信息．     

云南稻瘟菌致病能力分析

 33个主要来自云南的稻瘟菌株接种于43个品种上接种的结果表明,它们的致病频率在20.59%~83.72%之间,菌株的致病能力与生境来源存在一定关系,宜良菌株致病力最强, 致病频率达81.40%,澄江、巍山的菌株次之,致病频率分别为64.29%, 62.79%,其它来源的菌株致病频率较低。总体来看,滇东南菌株致病力强且致病类型多,滇中西部菌株致病力弱。     

云南省稻瘟病菌生理小种的演变

稻瘟病是云南省发生面积最大、危害最严重的水稻病害。由于该省地形地貌复杂，山地、高原、盆地相间分布，地势高低悬殊，垂直气候差异显著，致使整个云南省稻谷种植区又分为不同的稻作区，各稻作区又由于独特的气候类型和品种布局而形成其独特的稻瘟病菌生理小种群体。近...     

稻瘟病菌色素遗传研究

对两亲本色素产生能力差异较大的杂交组合－６３０７组合色素遗传进行分析,证明稻瘟病菌的色素产生是由一个基因控制。通过６３０７Ｒ－９（深灰或黑）与６３０７－１０（白）进行菌丝融合,较易形成色素产生能力不同于两亲本的新菌株。对５５８６组合、６５１５组合等４个组合共２４１个菌株色素产生情况的观察,进一步验证了稻瘟病菌色素产生由一个基因控制。     

稻瘟菌基因组规模分泌蛋白的预测分析

利用信号肽分析软件SignalP v3．0，亚细胞器蛋白定位软件TargetP v1．01，GPI-锚定位点软件big—PI Predictor和跨膜螺旋结构软件THMM-2．0这4个软件分析预测稻瘟菌12595个蛋白序列中有1134个分泌蛋白。编码这些蛋白的可读框（ORF）最小值为78bp，最大值为7849bp，平均1231bp。引导它们的信号肽长度介于15—45个氨基酸之间，平均为21个氨基酸。435个分泌蛋白具有功能描述，主要是与代谢有关的酶类。分析了其中降解细胞壁组分和与致病相关的酶类，提示在稻瘟菌侵染水稻不同阶段产生的关键酶及基因的功能需进一步研究。     

不同水稻间栽组合田间稻瘟病菌群体遗传结构分析

为了解水稻品种多样性与稻瘟病菌群体变异的关系,采用rep-PCR分子指纹对分离自贵州省雷山县和湄潭县水稻间栽组合上的40个稻瘟病菌单孢菌株进行群体遗传结构分析.结果表明:40个单孢菌株分别扩增出5～9条谱带,大小为0.5～15 kb,80％左右的条带集中在1～10 kb;在0.74遗传相似水平下,供试菌株可划分为6个遗传宗谱,菌株间亲缘关系的远近与其寄主品种相关,3个间栽组合主栽品种上的11个菌株分属5个宗谱4个亚宗谱,净栽主栽品种上的14个菌株分属4个宗谱3个亚宗谱,而净栽糯稻上的8个菌株和间栽糯稻上的7个菌株则分属4个宗谱及3个宗谱3个亚宗谱.结论:间栽田块稻瘟病菌遗传宗谱组成较净栽田块丰富,水稻品种混合间栽有利于增加田间稻瘟病菌的遗传多样性,降低寄主遗传背景单一化对稻瘟病菌的定向选择风险.     

稻瘟菌基因组规模分泌蛋白的预测分析*

 利用信号肽分析软件SignalP v3.0,亚细胞器蛋白定位软件TargetP v1.01,GPI-锚定位点软件big-PI Predictor和跨膜螺旋结构软件THMM-2.0这4个软件分析预测稻瘟菌12595个蛋白序列中有1134个分泌蛋白。编码这些蛋白的可读框(ORF)最小值为78bp,最大值为7849bp,平均1231bp。引导它们的信号肽长度介于15～45个氨基酸之间,平均为21个氨基酸。435个分泌蛋白具有功能描述,主要是与代谢有关的酶类。分析了其中降解细胞壁组分和与致病相关的酶类,提示在稻瘟菌侵染水稻不同阶段产生的关键酶及基因的功能需进一步研究。     

稻瘟病菌重组研究概要

稻瘟病菌变异机制极其复杂,有性重组和准性重组可能起着重要作用,但在田问植株上还未找到直接证据,并综述了这两种变异机制的研究进展。