肌球蛋白MoMyo2在稻瘟病菌生長發(fā)育和致病過程中的功能分析.pdf

1、稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻的三大病害之一，對(duì)水稻的破壞是毀滅性的。目前對(duì)該病害的防治策略以培育和利用抗病豐產(chǎn)品種為主，以化學(xué)防治為輔。該病原菌由于生理小種極易變異，而且各地的生理小種存在很大的差異，優(yōu)良的抗病品種很快就會(huì)失去其抗性。因此，深入研究病原菌的生長發(fā)育，致病機(jī)制以及侵染過程中各種結(jié)構(gòu)的作用具有十分重大的意義。近年來，隨著稻瘟病菌全基因組序列的公布和遺傳轉(zhuǎn)化體系的完善為進(jìn)一步研究各種致病基

2、因和重要生理功能基因的提供了一個(gè)新的平臺(tái)。同時(shí)也能為新型稻瘟病菌的殺菌劑提供新的靶標(biāo)，為稻瘟病的防治策略提供可靠的理論依據(jù)。
　　肌球蛋白是一類線性分子馬達(dá)，它能利用ATP水解產(chǎn)生的化學(xué)能沿著肌動(dòng)蛋白絲的軌道運(yùn)動(dòng)。肌球蛋白Ⅱ?yàn)閭鹘y(tǒng)肌球蛋白，在肌肉細(xì)胞中它為肌肉的收縮提供動(dòng)力。隨著深入地研究，發(fā)現(xiàn)肌球蛋白Ⅱ作為細(xì)胞骨架廣泛存在非肌細(xì)胞中，為細(xì)胞器運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、胞質(zhì)分裂、有絲分裂和細(xì)胞的極性生長等生理過程提供所需的動(dòng)力，

3、同時(shí)還參與細(xì)胞的內(nèi)吞、分泌、受精、運(yùn)動(dòng)和吸收等重要的生理過程。肌球蛋白Ⅱ在非肌細(xì)胞各種生命活動(dòng)過程的不同層次扮演調(diào)節(jié)者的角色，從簡單的細(xì)胞間分子信號(hào)傳遞到指引各種向性遷移以及細(xì)胞形態(tài)改變等高級(jí)的調(diào)節(jié)。
　　在釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中，Myo2p編碼的肌球蛋白V是一類分子馬達(dá)，其為長形不對(duì)稱分子，形狀如“Y”字。肌動(dòng)蛋白與“Y”頂端的兩個(gè)分支結(jié)合，沿著一定的軌道運(yùn)動(dòng)來運(yùn)輸貨物。分泌囊泡、液泡，晚

4、期高爾基體元件、過氧化物酶和有絲分裂紡錘體的極化運(yùn)輸都需要肌球蛋白V的參與，所以Myo2p在酵母的膜泡運(yùn)輸中具有重要的作用。在禾谷鐮刀菌（Fusarium graminearum）中，F(xiàn)gMYO2編碼肌球蛋白Ⅱ。FgMYO2基因缺失后禾谷鐮刀菌的胞質(zhì)分裂受到了嚴(yán)重地破壞，產(chǎn)生分生孢子的能力顯著下降并出現(xiàn)分生孢子畸形現(xiàn)象，產(chǎn)生的毒素明顯減少，致病性顯著下降，幾丁質(zhì)分布也受到影響。
　　為了明確Myo2在稻瘟病菌中生物學(xué)功能，根據(jù)酵母

5、Myo2p的序列與稻瘟病菌的基因組序列進(jìn)行同源比對(duì)，鑒定了一個(gè)與酵母MYO2同源基因，命名為MoMYO2。序列分析表明，該基因含有5個(gè)內(nèi)含子，其編碼區(qū)序列為4770 bp，編碼1590個(gè)氨基酸。在68-782位氨基酸存在一個(gè)肌球蛋白特有的MYSc結(jié)構(gòu)域，在783-924位氨基酸含有六個(gè)IQ motif，在羧基端含有一個(gè)DIL結(jié)構(gòu)域和一個(gè)低復(fù)雜度區(qū)域。根據(jù)同源重組原理，采用原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化方法獲得了其敲除突變體△Momyo2。生物學(xué)性狀分析表