玉米大斑病菌Septin基因家族的鉴定与表达模式分析

【背景】隔膜蛋白Septin广泛存在于除植物以外所有真核生物中,是高度保守的GTP结合蛋白家族,被认为是继微管、微丝和中间纤维之后的第4种细胞骨架蛋白。病原真菌的Septin蛋白参与细胞极性的确定、形态塑造及与致病相关的形态转换。【目的】鉴定玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)Septin基因家族,并进一步分析其在不同发育时期的表达模式,为明确隔膜蛋白Septin与真菌侵染结构发育之间的关系打下基础。【方法】以玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)中6个Septin蛋白的氨基酸序列为探针,在玉米大斑病菌数据库在线Blastp比对和关键词搜索,获得大斑病菌的候选Septin,对其基因结构、理化性质以及跨膜区结构等方面进行生物信息学分析。收集人造疏水介质诱导下侵染结构发育不同时期以及侵染感病寄主叶片不同时间的玉米大斑病菌材料,利用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)技术系统分析Septin基因家族在玉米大斑病菌侵染结构形成不同阶段的转录水平。【结果】获得了玉米大斑病菌6个候选Sep...     

玉米大斑病菌腺苷酸环化酶基因的克隆与功能分析

【目的】获得玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）cAMP信号转导途径中腺苷酸环化酶基因（StAC）,利用基因敲除技术明确其在病菌致病过程中的功能。【方法】应用简并引物PCR和Genome Walking技术克隆玉米大斑病菌腺苷酸环化酶基因（StAC）DNA全长序列,并对该基因进行生物信息学分析;利用Southern blotting验证基因拷贝数;通过基因敲除技术创制StAC的缺失突变体,研究玉米大斑病菌cAMP信号转导途径中StAC的功能。【结果】StAC的DNA全长为6 816 bp,由5个外显子和4个内含子组成;ORF为6 018 bp,编码2 005个氨基酸,同源序列比对发现StAC与小麦黄斑叶枯病菌（Pyrenophora tritici-repentis）的AC基因有96%的同源性;Southern blotting证明StAC在玉米大斑病菌基因组中以单拷贝形式存在;基因功能分析表明,StAC缺失突变菌株Δstac气生菌丝灰白色,不产生分生孢子,毒素活性明显减弱,致病力下降,且在渗透胁迫条件下,菌株的抗逆能力增强,色素合成发生了改变。【结论】StAC主要调控玉米大斑病菌的产孢、致病性、高渗胁迫反应、毒素活性及色素的合成代谢。     

特异性MAPK抑制剂U0126对玉米大斑病菌细胞膜透性及防御酶活性的影响

依据实验室前期研究发现,MAPK特异性抑制剂U0126对玉米大斑病菌分生孢子及附着胞发育、HT-毒素的产生和活性以及致病性都有着较显著的影响。以不同浓度的U0126处理玉米大斑病菌菌株,研究该抑制剂对病菌细胞膜透性及防御酶活性的影响。结果表明,U0126对病菌菌丝电导率和PAL活性均无显著影响,但对POD及PPO活性均有显著影响,且U0126对POD活性的影响具有浓度依赖性,即低浓度U0126可提高POD活性,高浓度U0126抑制POD活性;U0126对PPO活性的影响具有菌株特异性,且对菌株01-27的PPO活性的影响与对POD活性的影响相似,都具有浓度依赖性;随着U0126浓度增加菌株01-19的PPO活性反而显著下降。U0126对玉米大斑病菌细胞膜透性和苯丙氨酸代谢没有显著影响,但与过氧化物代谢和多酚代谢密切相关;U0126对过氧化物代谢和多酚代谢的影响具有一定的菌株特异性和浓度依赖性。     

基于液质联用的玉米大斑病菌代谢组的方法优化

为了对玉米大斑病菌菌丝的代谢组进行分析,通过正交试验优化液质联用检测的提取条件,并对其化合物进行定性分析。结果表明,优化后的提取条件为体积分数80%的甲醇4℃超声提取30 min,对UPLC-Triple TOF/MS洗脱条件优化后菌丝提取代谢物总离子色谱图峰形良好,分布相对均匀。共得到12 323个质谱峰,比对数据库后发现,正离子模式下可鉴定化合物的数量优于负离子模式,且样品间相对标准偏差小于20%的化合物占89.607%以上。鉴定得到脂类代谢、氨基酸代谢和核苷酸代谢相关化合物及呋喃等杂环化合物,进一步提供的信息可用于玉米大斑病菌非靶向代谢组学的研究。     

玉米内生菌YY1菌株抗菌蛋白的稳定性和活性组分分析

为探究枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis菌株YY1抗菌蛋白的基本特性,采用硫酸铵分级沉淀法对蛋白粗提液进行提取,测定温度、酸碱性、蛋白酶和金属离子对抗菌蛋白稳定性的影响,利用阴离子交换柱层析和葡聚糖凝胶柱层析对其组分进行分离,通过MALDI-TOF质谱对其活性组分进行初步鉴定。结果表明,当硫酸铵饱和度为50%时,菌株YY1产生的粗蛋白对玉米大斑病菌Setosphaeria turcica的抑制效果最好,抑菌圈半径达2.20 cm。该粗蛋白具有较高的热稳定性,90℃处理120 min其抑菌活性未受到明显影响,121℃处理120 min其抑菌活性仍可保持原有活性的85.0%。该粗蛋白具有较好的耐碱性,pH 5～11条件下其抑菌活性稳定,pH 3～4条件下其抑菌活性显著下降。该粗蛋白对蛋白酶K和胰蛋白酶不敏感,两者处理后的抑菌活性分别为对照的97.5%和98.9%;不同浓度金属离子对其抑菌活性的影响存在差异,Cr³⁺可使该粗蛋白完全失活,Zn²⁺、Li⁺、K⁺、Na⁺、M...