稻瘟病菌兩個(gè)假定G蛋白偶聯(lián)受體的功能分析.pdf

1、稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)是研究絲狀真菌的重要模式生物，也是引起水稻重要病害稻瘟病的病原菌。該菌侵染循環(huán)過程經(jīng)歷了分生孢子萌發(fā)、附著胞分化、侵入栓的形成以及侵染生長(zhǎng)，這一過程涉及復(fù)雜的細(xì)胞分化、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和極性生長(zhǎng)。G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)作為一類細(xì)胞表面受體，在接受不同的外源信號(hào)中起重要作用，介導(dǎo)著對(duì)多種刺激物的應(yīng)答。刺激信號(hào)包括：生物素、氣味分子、光、神經(jīng)遞質(zhì)、內(nèi)分泌和旁分泌的激素、營(yíng)養(yǎng)因子等等。 D

2、eZwaan等克隆了一個(gè)新的跨膜蛋白編碼基因Pth11，與表面識(shí)別有關(guān)，Mpg1可能通過Pth11將其識(shí)別的疏水性信號(hào)傳遞給G蛋白，從而激活細(xì)胞內(nèi)的cAMP和MAP蛋白激酶等信號(hào)途徑。Kulkar(2005)用生物信息學(xué)的方法分析表明稻瘟病菌全基因組序列中有14個(gè)可能的GPCRs。特別是發(fā)現(xiàn)了61個(gè)與PTH11同源的GPCRs類似蛋白，這些蛋白在結(jié)構(gòu)上含典型的多個(gè)跨膜區(qū)和N端胞外GPCRs結(jié)構(gòu)域(即胞外富半胱氨酸的EGF類結(jié)構(gòu))。

3、 因此我們推測(cè)GPCRs和GPCRs類似蛋白可能在稻瘟病菌不同侵染時(shí)期可能參與識(shí)別不同的植物信號(hào)，在致病性調(diào)控過程及真菌與植物互作中起重要的作用。 本研究選取其中的2個(gè)可能的GPCR基因MGG_02855.5和MGG_04698.5作為候選基因，通過基因敲除的方法構(gòu)建基因失活突變體。研究這些突變體在生長(zhǎng)、交配、產(chǎn)孢、附著胞形成、侵入和植物侵染生長(zhǎng)中的表型，以野生型GUY11作對(duì)照。對(duì)于表型有明顯差異的基因失活突變體進(jìn)行互補(bǔ)，觀

4、察其表型是否恢復(fù)，從而確定該基因的功能。 研究發(fā)現(xiàn)，MGG_04698.5基因的失活突變體在產(chǎn)孢、菌絲生長(zhǎng)速度、菌絲顏色與野生型GUY11相比并無明顯變化，但在疏水性表面孢子萌發(fā)、附著胞形成時(shí)間相對(duì)GUY11延遲；以相同濃度的孢子濃度接種水稻品種C039，突變體致病性比GUY11增強(qiáng)。 MGG_02855.5基因的失活突變體產(chǎn)孢量明顯比野生型GUY11減少，菌絲顏色變的更黑，氣生菌絲也相對(duì)減少，而在生長(zhǎng)速度、交配、孢子萌