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玉米弯孢霉叶斑病菌Clk1和Clm1基因的克隆与功能分析

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玉米弯孢霉叶斑病是目前在我国的玉米生区发生相当普遍的病害，主要是由新月弯孢菌[Curvularia lunata (Wakker)Boed.]所引起的。国内外对于该病原菌的致病机理研究均很薄弱，尤其是关于致病相关基因的相互关系与调控机理研究很少。rn 本研究克隆到了两个有丝分裂活化原蛋白激酶(Mitogen activated proteinkinase, MAPK)家族的成员，分别是Clkl和Clml。Clkl基因与稻瘟病菌中的Pmk1基因高度同源，该基因以单拷贝形式存在，全长127lbp，包含4个内含子，编码352个氨基酸。为验证该基因的功能，对该基因进行了敲除试验，获得的两个Clkl基因敲除子均具有相似的特征。与野型菌株相比，敲除子白色气生菌丝多；在培养初期生长速度慢，后期生长速度达到或超过野生型菌株：易受低温抑制；不产生分生孢子：丧失侵染具完整表皮的离体叶片能力：可侵染表皮损失的叶片，但侵染速度减缓；细胞壁降解酶(PG、PMG、Cx)和毒素活性明显下降，但在色素性状上没有显著变化。敲除子形成一种类似厚垣孢结构，推测可能与病菌致病性减弱有关。因此，认为Clkl基因在玉米弯孢霉叶斑病菌的致病过程中发挥着重要的调控作用。进一步对MAPK家族中另一成员Clml进行了克隆。该基因与稻瘟病菌中的Mpsl同源。为了得到这一基因，首先将与玉米弯孢霉叶斑病较近缘的五种真菌进行了多序列的比对，获得了约800bp的保守序列。在此基础上，运用Inverse PCR和RACE技术，扩增得到了该基因的DNA和cDNA全序列，以及该基因的侧翼序列。比对发现其蛋白质氨基酸序列与芸薹生链格孢菌(Alternaria brassicicola)、烟草赤星病菌(Alternaria alternata)、玉米小斑病菌（Cochliobolus heterostrophus）、棒孢霉落叶病菌(Corynesporacassiicola)、稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)等真菌MAP kinase的同源性大于95%。Southem blotting表明：该基因在玉米弯孢霉叶斑病菌中为单拷贝。本试验以pCAMBIA1300双元表达载体为骨架，构建了Clml基因的同源重组基因敲除载体。采用ATMT技术对该基因进行了基因敲除试验。在此基础上本研究将进一步研究两基因的相互关系及其对病菌致病性相关性状的影响。

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来源
《第一届全国玉米有害生物控制技术学术研讨会》|2010年|3|共1页
会议地点贵阳
作者
王嘉渊; 周斐红; 陈捷;
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作者单位

中国植物保护学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类玉米病害;
关键词
玉米弯孢霉叶斑病; MAP kinase; 基因敲除; Clk1基因; Clm1基因;

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