稻瘟病菌轉(zhuǎn)錄因子MoRfx1的功能分析.pdf

1、稻瘟菌是一種通過(guò)孢子傳播的谷物病原真菌，對(duì)水稻等植物的產(chǎn)量會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。RFX轉(zhuǎn)錄因子家族蛋白是一類進(jìn)化上保守的蛋白，包含位點(diǎn)特異的翼螺旋DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，DNA結(jié)合域由76個(gè)氨基酸序列組成，廣泛存在于從酵母到人類的真核生物中，但在不同物種中有不同的功能。我們發(fā)現(xiàn)稻瘟菌的MoRFX1轉(zhuǎn)錄因子基因敲除后，突變體發(fā)生多向性的表型變化，包括生長(zhǎng)變慢、產(chǎn)孢減少、孢子萌發(fā)率降低、附著胞形成延遲、附著胞膨壓降低、穿透能力減弱、致病性減弱，對(duì)DNA

2、損傷試劑的敏感性增加，ΔMorfx1突變體在保持基因組完整性上產(chǎn)生缺陷。
　　在孢子形態(tài)上，ΔMorfx1不產(chǎn)生含三個(gè)細(xì)胞的正常孢子，而產(chǎn)生一個(gè)或兩個(gè)細(xì)胞的孢子并且氣生菌絲分化的分生孢子梗數(shù)量更少，分生孢子梗產(chǎn)生更少的孢子，產(chǎn)生的孢子與野生型的孢子相比長(zhǎng)度變短而寬度變寬。ΔMorfx1的孢子和菌絲的隔膜和細(xì)胞核的形態(tài)，和野生型的隔膜和細(xì)胞核相似。野生型孢子和菌絲的每個(gè)細(xì)胞都有一個(gè)完整的細(xì)胞核，但在ΔMorfx1有些菌絲細(xì)胞中出現(xiàn)微

3、核，在野生型細(xì)胞中就沒(méi)有看到這樣的微核，此外ΔMorfx1的菌絲細(xì)胞的長(zhǎng)度和寬度都比野生型增大了。紫外和DNA損傷試劑H2O2、HU、MMS和CDDP處理后，ΔMorfx1孢子萌發(fā)抑制率增大了，但在博來(lái)霉素(BLM)處理后，ΔMorfx1的萌發(fā)抑制率卻比野生型要小。MMS和HU處理后，ΔMorfx1孢子生長(zhǎng)抑制率增大了，但在博來(lái)霉素處理后ΔMorfx1孢子生長(zhǎng)抑制率卻減小了，在H2O2作用下ΔMorfx1的生長(zhǎng)抑制率雖然減小，但對(duì)氣生菌

4、絲分化的抑制率增大了。MoRFX1還參與幾丁質(zhì)代謝，在ΔMorfx1營(yíng)養(yǎng)菌絲中幾丁質(zhì)含量增加了，但在產(chǎn)孢菌絲中幾丁質(zhì)含量無(wú)明顯變化。CFW、CR和SDS對(duì)ΔMorfx1的孢子萌發(fā)抑制率比野生型更大，CFW和CR對(duì)ΔMorfx1菌絲生長(zhǎng)的抑制率比野生型更大，而SDS對(duì)ΔMorfx1菌絲生長(zhǎng)的抑制率比野生型的更小，此外它們還會(huì)干擾細(xì)胞壁形成和應(yīng)激反應(yīng)。ΔMorfx1孢子的致病性降低，附著胞的穿透率降低，膨壓降低，侵入菌絲的延長(zhǎng)速度更慢、分支

5、更少。ΔMorfx1和野生型的附著胞培養(yǎng)24h后，孢子內(nèi)容物都轉(zhuǎn)移到了附著胞，在含有2mM PMSF的MM-N液體培養(yǎng)基中孵育的野生型和ΔMorfx1的氣生菌絲的液泡中都產(chǎn)生自噬體。
　　對(duì)ΔMorfx1營(yíng)養(yǎng)菌絲體進(jìn)行RNA-seq分析表明有867和868個(gè)基因的表達(dá)分別發(fā)生上調(diào)和下調(diào)，說(shuō)明MoRFX1在調(diào)節(jié)基因表達(dá)上有雙向功能，在稻瘟菌中不僅是轉(zhuǎn)錄抑制子，也是轉(zhuǎn)錄激活子。Real-Time PCR結(jié)果顯示敲除MoRFX1影響了對(duì)