本发明专利技术公开了真菌分生孢子形状与致病性相关蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术的真菌分生孢子形状与致病性相关蛋白，是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质：１）序列表中的ＳＥＱ ＩＤ №：３；２）将序列表中ＳＥＱ ＩＤ №：３的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且与真菌分生孢子形状及致病性相关的蛋白质。真菌分生孢子形状与致病性相关蛋白的氨基酸序列和其编码基因的核苷酸序列可以作为靶位点应用于抗真菌药剂的筛选和设计中，也可以以该核苷酸序列的某一区段作为探针在梨孢菌中再分离该序列，也可以用于筛选、分离其它真菌的与该基因具有一定序列同源性的序列。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微生物基因工程和植物保护领域中真菌分生孢子形状与致病性相关蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
梨孢菌(Magnaporthe，grisea)是子囊菌亚门的真菌，能侵染水稻、小麦、大麦、粟以及其它多种禾本科植物，导致瘟病。尤其是该菌侵染水稻引起的稻瘟病在世界各个栽培稻区每年均有发生，危害广泛、严重。一般情况下，稻瘟病地危害可使水稻减产5-10％，重病田可导致水稻绝收。稻瘟病在我国曾多次流行，也是我国水稻的主要病害之一。1993年，稻瘟病在我国发生大流行，在全面防治的情况下仍然减产上百亿斤。梨孢菌还可侵染钝叶草、狗牙草、假俭草等属的草坪草，造成大面积枯死，是草坪草常见病害。梨孢菌的分生孢子呈梨形，由三个细胞组成。一般3至5个分生孢子以合轴的方式从一个分生孢子梗的顶端产生。分生孢子释放后，在分生孢子梗上留下屈膝状的疤痕。梨孢菌对植物的侵染起始于分生孢子的形成，其过程包括分生孢子附着到植物叶片上后，经过萌发，附着胞形成与成熟，附着胞内膨胀压的产生与累积，侵染钉产生与植物表皮的直接穿透，植物细胞内侵染性菌丝的形成、分支，侵染性菌丝在植物细胞间和组织间的扩展与定植等几个步骤。梨孢菌侵染感病寄主时，侵染性菌丝在植物组织间的扩展形成直径2-3毫米以上的灰色或灰褐色病斑，这些病斑中的侵染菌丝穿透植物组织向空中分化形成分生孢子梗，进一步形成分生孢子。分生孢子在风、雨的冲刷下释放、附着，引起植物的再侵染。梨孢菌从分生孢子附着到分生孢子再产生的周期一般所需时间为3-5天；在植物的生长季节，如果条件适宜，能够多次侵染，造成危害。因此，梨孢菌的分生孢子是主要的初侵染源和再侵染源，在病害侵染循环中不可缺少。稻瘟病的严重度与梨孢菌形成分生孢子的多少直接相关，所以，人们常通过监测空气中分生孢子量来预测预报病害将要发生的情况。研究梨孢菌分生孢子形成和形态建成的分子遗传不仅对于揭示梨孢菌致病性的分子机制具有重要的理论意义，而且对于指导稻瘟病的防治具有重要应用价值。目前在梨孢菌分生孢子形成及变异方面的报道比较少，即使有报道一般也都没有关于基因克隆与分子机理的内容。1989年Hamer等报道了Smo-突变体(Hamer，J.E.，Valent，B.，and Chumley，F.G.，Mutations at the SMO genetic locus affect the shape of diversecell types in the rice blast fungus，Genetics，1989(122)351-361.)是有关梨孢菌分生孢子形态变异方面较早的报道。这个突变体是他们在运用Teflon膜来筛选和获得在附着胞形成上有缺陷的梨孢菌突变体的过程中获得的，这一类型的突变体不能形成正常形态的分生孢子和子囊，但是能形成正常形态的子囊孢子(尽管有一些Smo-的子囊孢子不能萌发)。Smo-突变并不影响菌株正常的营养生长、形成分生孢子、减数分裂以及对寄主植物的侵染。1993年Shi和Leung报道他们用电穿孔法处理70-15菌株，从可存活的菌中分离到Con1-突变体(Shi，Z.X.，and Leung，H.Genetic analysis and rapidmapping of a sporulation mutation in Magnaporthe grisea，MPMI，Vol.7，No.1，1993，pp.113-120.)，这种突变体与野生型形成分生孢子的形式不同，在每一个分生孢子梗上，只产生一个端生的伸长的三个细胞的分生孢子。Con1-突变体在培养基上的生长和分生孢子的形成分别只有野生型的73％和2.3％，在载玻片或洋葱表皮上不能形成正常的附着胞，并且在原来感病的水稻品种上没有致病性。两年后，Shi和leung报道他们运用REMI获得了一系列的与分生孢子形成有关的突变体Con2--Con7-(Shi，Z.X.，and Leung，H.Genetic analysis of sporulationin Magnaporthe grisea by chemical and insertional mutagenesis，MPMI，Vol.8，No.6，1995，pp.949-959.)。CON1-7(包括1993报道的CON1)分别控制着产生气生菌丝、分生孢子梗、形成分生孢子、形成形态正常分生孢子等一系列过程。突变体con5-and con6-完全丧失了分生孢子形成能力，con1-、con2-、con4-和con7-作用于con5-和con6-的下游影响产孢能力和分生孢子的发育，con4-和con7-产孢量减少约35％。con1-和con7-不能形成附着胞，因而丧失了对水稻的致病性，con2-和con4-附着胞形成率明显减少，因而致病性明显减弱。通过它们之间的遗传关系分析表明，Con1和Con2连锁，Con5和Con6连锁，并且有Con5＞Con6＞Con7和Con2＞Con1的上位关系。1998年，Lau等报道他们通过REMI获得了一种形成分生孢子的形式变异的梨孢菌突变体，他们把它称为ACR1-(Lau，G.W.，and Hamer，J.E.AcropetalAgenetic locus required for conidiophore architecture and pathogenicity inthe rice blast fungus，Fungal Genetics and Biology，1998(24)228-239.)。梨孢菌正常从一个分生孢子梗的顶端产生三至五个分生孢子，与此合轴方式不同，ACR1-的分生孢子以成串的方式着生于一个分生孢子梗上，这些分生孢子的顶端细胞不能产生顶端孢子粘液(STM)，因此不能粘附到疏水性的表面。ACR1-的分生孢子产生附着胞的能力也大大减小，能萌发产生芽管的分生孢子中只有5％能形成附着胞，因此致病力也大大减弱。Lau等也克隆了相应的基因，其开放阅读框包括编码633个氨基酸的转录区域，3′端包括长的大约1.3kb的非编码区。研究发现，这个包含633个氨基酸开放阅读框大约2kb，包括多个短的ORFs，与目前数据库中的已知蛋白都缺少同源性。以上研究报道表明梨孢菌分生孢子的形成及其形态构建是一个很复杂的事件，包括许多与之有关的遗传基因。克隆这些基因，解明它们的分子功能和在梨孢菌分生孢子的形成和形态建成中的作用，从而研究它们对梨孢菌致病性的影响，将有助于搞清楚梨孢菌致病性的分子机制，并有可能从中发现可以作为杀菌剂靶标的蛋白及其基因与启动子，为开发稻瘟病以及其它植物瘟病的有效化学控制途径奠定理论和技术基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供真菌分生孢子形状与致病性相关蛋白及其编码基因。本专利技术所提供的真菌分生孢子形状与致病性相关蛋白，名称为MgCOM1，来源于梨孢菌，是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质1)序列表中的SEQ ID №3；2)将序列表中SEQ ID №3的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与真菌分生孢子形状及致病性相关的蛋白质。序列表中的序列3由774个氨基酸残基组成。所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不超本文档来自技高网...
【技术保护点】
真菌分生孢子形状与致病性相关蛋白，是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质：１）序列表中的ＳＥＱＩＤ№：３；２）将序列表中ＳＥＱＩＤ№：３的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且与真菌分生孢子形状及致病性相关的蛋白质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭友良，魏士平，赵晓燕，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。