甘蔗黑穗病菌RNA干扰相关基因ssdcl的功能研究

发布时间：2025-04-10 23:49

　　 甘蔗黑穗病菌(Sporisorium scitamineum)是典型的二型态真菌,由其引起的甘蔗黑穗病是一个全球性的病害,对甘蔗产量和含糖量造成巨大损失。RNA干扰是一种保守的小RNA介导的转录后基因沉默机制。目前甘蔗黑穗病菌的RNA干扰系统尚未明确。本研究用蛋白保守结构域对甘蔗黑穗病菌基因组进行搜索,发现了一个RNA干扰组件DICER-LIKE (SsDcl)蛋白。序列分析显示此蛋白具有剪切双链RNA所必需的RNaseⅢ结构域和双链RNA识别区域。为了研究ssdcl基因的功能,本研究以甘蔗黑穗病菌单倍体JG36为出发菌株,构建了ssdcl基因的缺失突变株。与野生型相比,Δssdcl突变体的生长速度较慢,与野生型JG35配合后形成的二倍体菌丝更为细小,且分支较多,表明ssdcl基因的缺失可能影响了黑穗病菌菌丝的生长发育过程。另外,Northern blot和qRT-PCR的结果显示,ssdcl基因缺失突变体中milR-4的表达量下调,提示ssdcl基因在甘蔗黑穗病菌milRNAs形成过程中起重要作用。

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【部分图文】：

图1 Ss Dcl蛋白的保守结构域分析和进化树分析

以甘蔗黑穗病菌单倍体菌株JG36的基因组DNA为模板，分别用引物对DicerL-P1/DicerL-P2和DicerR-P1/DicerR-P2扩增ssdcl基因起始密码子上游1721bp同源片段及终止密码子下游1840bp同源片段。将左臂同源片段与pEX2分别经PmeⅠ....

图2 重组质粒pEX2-L和pEX2-L-R的验证

为了揭示ssdcl基因是否参与milRNA的形成，本研究在实验室已有的黑穗病菌的smallRNA测序结果中(未发表)，挑选了一个经过表达验证的milR-NA(milR-4)，分析其在ssdcl突变体中表达量的变化。Northernblot及qRT-PCR的结果均显示，相对于野....

图3 ssdcl基因缺失突变体的PCR验证和Southern blot验证

以往的研究表明，绿僵菌(Metarhiziumrobertsii)的dcl基因敲除后，突变株的分生孢子产量和致病能力有所降低(Mengetal.,2017)；禾谷镰刀菌(Fusariumgraminearum)中敲除dcl-1基因后导致子囊孢子的产量降低，同时敲除dcl-....

图4 ssdcl基因缺失突变株表型和菌丝显微观察

图3ssdcl基因缺失突变体的PCR验证和Southernblot验证目前还没有关于甘蔗黑穗病菌RNA干扰相关的研究，本实验室在甘蔗黑穗病菌中发现了7个RNA干扰相关的组件，Dicer-like(SPSC＿00615)、Argonaute(SPSC＿04765)、3个RDRP....

本文编号：4039176