谷瘟病菌无毒基因PWL家族检测及变异分析

发布时间：2021-01-18 03:19

　　为了确定不同地区谷瘟病菌群体中无毒基因PWL家族的分布和变异情况,从全国谷子主产区的不同区域采集分离了252株谷瘟病菌单孢菌株,提取基因组DNA,参考目前已知稻瘟病菌中无毒基因PWL家族的核苷酸序列开发合成了5对引物,通过PCR扩增对252株谷瘟病菌进行PWL家族基因检测,并对扩增片段进行测序分析。结果表明,252个谷瘟病菌菌株都不包含PWL1基因,65个菌株包含出PWL2基因,扩增率25.8%,252个菌株都包含PWL3与PWL4基因,扩增率100%。谷瘟病菌PWL3基因与稻瘟病菌中同源基因相比,在基因编码区存在849 bp的碱基插入,插入片段与non-LTR retrotransposon:MGL的相似度为96.7%,利用此差异可通过PCR技术快速区分谷瘟病菌与稻瘟病菌。谷瘟病菌PWL2基因存在多处单核苷酸变异,通过分析将其划分14个单倍型,分别为P1～P14。单倍型P1占绝对优势包含46个菌株,以此为基础衍生出其他主要单倍型,其次为单倍型P12包含7个菌株,并且多地区都存在特异性单倍型,说明我国谷瘟病菌种群具有较高的遗传多样性。谷瘟病菌中不存在PWL1无毒基因,PWL2无毒基因仅... 

【文章来源】：华北农学报. 2020,35(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同菌株间PWL2编码氨基酸序列比对

利用5对PWL无毒基因引物对252株谷瘟病菌DNA进行检测,扩增结果表明:PWL基因家族在谷瘟病菌中存在变异,变异的形式主要为基因的缺失和插入。252株谷瘟病菌都未扩增出PWL1基因的特异性目的片段,说明谷瘟病菌菌株不含PWL1基因。65个谷瘟病菌菌株扩增出无毒基因PWL2的特异性目的片段,扩增率为25.8%。而无毒基因PWL4和PWL3扩增率均为100%,但无毒基因PWL3的扩增片段相较于目的片段超出849 bp,部分菌株无毒基因PWL家族扩增结果如图1所示。2.2 无毒基因PWL2序列变异分析

对65个谷瘟病菌菌株的无毒基因PWL2的扩增条带进行胶回收,并进行克隆测序。首先利用Chromas 2.6.4软件对测序结果进行人工比对校正,然后利用Clustalx 2.0软件对校正后的序列进行比对分析,比对结果通过DnaSP 5.0软件进行单倍型多样性分析,利用DNAMAN 6.0对不同单倍型的谷瘟病菌菌株无毒基因PWL2的核苷酸序列和编码的蛋白序列进行比对分析。结果表明(图2,3),谷瘟病菌无毒基因PWL2共划分为14个单倍型,分别命名为P1～P14(GenBank登录号:MG787153～MG787166)。以参考序列(U26313.1)为外群,利用NETWORK 5.0生物信息学软件构建谷瘟病菌PWL2的单倍型网络图,从图4可以看出优势单倍型为P1,共包含46个菌株,占65个谷瘟病菌菌株的70.8%,以此为基础衍生出其他主要单倍型,其次为单倍型P12共包含7株谷瘟病菌,黑龙江地区2株、河南地区4株及辽宁地区1株,其余单倍型均包含单一菌株,河北、河南、山西、陕西、辽宁、黑龙江等地区均有特异性单倍型,以河南地区单倍型种类最多,包含6种,说明总体上谷瘟病菌种群具有较高的遗传多样性。图3 不同菌株间PWL2编码氨基酸序列比对

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2984168