禾谷镰刀菌异质核糖核蛋白FGSG_07478功能研究

于伊楠, 范楷, 胡政, 郑思民, 孟佳佳, 张志岐, 黄晴雯, 聂冬霞, 韩铮

南京农业大学学报 ›› 2024, Vol. 47 ›› Issue (06) : 1178-1188.

禾谷镰刀菌异质核糖核蛋白FGSG_07478功能研究

  • 于伊楠, 范楷, 胡政, 郑思民, 孟佳佳, 张志岐, 黄晴雯, 聂冬霞, 韩铮
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摘要

[目的]异质核糖核蛋白(heterogeneous nuclear ribonucleoproteins, hnRNP)是一类RNA结合蛋白,在RNA代谢的各个方面发挥着重要作用。将目前已注释的镰刀菌hnRNP G在禾谷镰刀菌基因组中进行比对,得到其同源蛋白FGSG_07478。本研究旨在考察该蛋白在禾谷镰刀菌生长发育、抵抗逆境、产毒和致病等方面的作用。[方法]基于同源重组原理和聚乙二醇(PEG)介导的原生质体转化方法,获得FGSG_07478基因敲除突变体ΔFGSG_07478,观察测定其在营养生长、无性繁殖、有性生殖、抵抗逆境中的变化,同时进行小麦胚芽鞘接种试验验证其致病力。通过超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测ΔFGSG_07478产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的能力,并利用RT-qPCR检测野生型菌株PH-1和突变菌株ΔFGSG_07478中参与DON生物合成的7个TRI基因的相对表达量。[结果]突变菌株ΔFGSG_07478的生长速率较野生型菌株PH-1慢16.2%,产孢量降低43.4%;有性生殖诱导结果显示ΔFGSG_07478的有性生殖能力减弱,较野生型产生更少的子囊壳。胁迫因子敏感性测定结果显示,ΔFGSG_07478对H2O2和十二烷基硫酸钠(SDS)等胁迫因子的敏感性显著增加,对刚果红的抗性显著增加。此外,与野生型相比,虽然致病力无明显差异,ΔFGSG_07478的DON生物合成量显著减少,TRI4、TRI5、TRI6、TRI8、TRI10、TRI12和TRI101等基因表达水平显著降低。[结论]FGSG_07478在禾谷镰刀菌的生长发育、有性生殖、逆境胁迫以及产毒过程中发挥着重要作用。

关键词

禾谷镰刀菌 / 异质核糖核蛋白(hnRNP) / 基因敲除 / 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)

中图分类号

S432.44

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于伊楠, 范楷, 胡政, 郑思民, 孟佳佳, 张志岐, 黄晴雯, 聂冬霞, 韩铮. 禾谷镰刀菌异质核糖核蛋白FGSG_07478功能研究. 南京农业大学学报. 2024, 47(06): 1178-1188

基金

国家自然科学基金项目(32272442)

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