粉红螺旋聚孢霉67-1过氧化氢酶基因功能研究

【作者】 王琦； 孙占斌； 李世东； 马桂珍； 孙漫红；

【机构】 中国农业科学院植物保护研究所； 淮海工学院；

【摘要】 粉红螺旋聚孢霉（Clonostachys rosea,异名:粉红粘帚霉,Gliocladium roseum）是一类重要的菌寄生菌,可以防治多种植物真菌病害。在一定条件下粉红螺旋聚孢霉可以产生抗性厚垣孢子,对延长菌剂货架期、提高防效稳定性具有重要意义。为研究粉红螺旋聚孢霉产厚垣孢子相关基因,实验室前期构建了高效菌株67-1产分生孢子和厚垣孢子转录组,并从中获得一个差异表达的过氧化氢酶基因Cch5729。实时荧光PCR检测表明,Cch5729在厚垣孢子形成的不同阶段（36h、72h）均显著下调表达。通过67-1全基因组序列克隆获得Cch5729基因全长,为2 336bp,不含内含子。生物信息学分析表明,Cch5729可以编码一个由751个氨基酸组成的多肽。编码蛋白分子量为82 545.8u,等电点5.83,无信号肽和跨膜区,为亲水性蛋白。为阐释Cch5729在粉红螺旋聚孢霉厚垣孢子形成过程中的作用,本研究构建了Cch5729基因敲除载体,通过PEG-CaCl₂转化方法,将敲除载体转入67-1原生质体中。经潮霉素抗性标记筛选、连续3代培养,以及PCR验证后,获得2株稳定遗传的突变株Cch5729。对突变菌株生物学测定表明,PDA培养基上培养7d后,ACch5729菌落直径平均为47mm,显著低于67-1野生菌株（51mm）;在特定培养基中突变株产厚垣孢子能力显著降低,培养72h后孢子量仅为野生菌株的1/3;同时,Cch5729对番茄灰霉病菌的颉颃能力较野生菌株显著下降（P<0.05）。表明过氧化氢酶基因参与了粉红螺旋聚孢霉产孢和生防过程。本研究为揭示粉红螺旋聚孢霉厚垣孢子形成与调控机制奠定了理论基础。更多还原