玉米弯孢叶斑病菌ClNPS4基因克隆与功能分析

【作者】 高艺搏； 路媛媛； 肖淑芹； 薛春生；

【机构】 沈阳农业大学植物保护学院；

【摘要】 微生物的非核糖体肽合成酶(Nonribosomal Peptide Synthetase,NPS)负责合成低分子量次生代谢产物,其中NPS6和NPS2在多个丝状真菌中结构保守,功能稳定,分别与胞外铁载体生物合成和胞内铁离子运输密切相关,但对NPS4作用研究较少。据报道Cochliobolus heterostrophus的ChNPS4和Fusarium graminearum的FgNPS4缺失后,病原菌表面疏水能力下降,致病力下降。从NCBI和JGI数据库中新月弯孢菌株m118和CX-3全基因组中获得NPS4的同源序列,该基因全长为21606bp,包含一个开放阅读框,编码了7201个氨基酸。设计分别带SalⅠ、XbaⅠ和KpnⅠ、EcoRⅠ酶切位点的特异性引物,利用PCR方法克隆得到567bp、795bp的ClNPS4侧翼片段,连接至双元载体pPZP100,同时将来自pPCT74的潮霉素和绿色荧光蛋白基因也连接至pPZP100,最终获得pPZP100ClNPS4,电击法将pPZP100ClNPS4转入农杆菌菌株AGL-1中,ATMT技术获得了玉米弯孢叶斑病菌NPS4基因缺失突变体。△Clnps4的菌落形态、生长速率以及分生孢子形态、产孢数量和孢子萌发率均与野生型无显著差异,而△Clnps4在液体培养后的菌丝干重与野生型相比差异显著;同时将△Clnps4接种感病自交系黄早4,与野生型相比其致病力显著下降。新月弯孢菌ClNPS4生物合成的次生代谢产物及其作用机理正在研究过程中。更多还原