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细胞周期蛋白SsCdc28参与核盘菌生长发育及环境胁迫的研究

景思豪  李家乐  赵玉纶  张俊婷  张艳华  潘洪玉  
【摘要】:核盘菌Sclerotinia sclerotiorum (Lib) de Bary是一种世界性分布的典型的死体营养型植物病原真菌,寄主范围广,能侵染至少75科278属400多种植物,包括重要的农作物和果蔬,引起菌核病,造成严重的经济损失。Cdc28是细胞周期蛋白依赖性激酶(Cdk)家族成员之一,在酿酒酵母中,Cdc28通过磷酸化底物来协调细胞周期。在G1后期Cdc28磷酸化Whi5,导致Whi5从转录因子复合物SBF (Swi4/6依赖性细胞周期盒结合因子)中解离。Whi5的解离激活SBF,诱导细胞周期蛋白基因(包括Cln1、Cln2、Clb5、Clb6)表达以进入细胞周期。在G2/M期,Cdc28与细胞周期蛋白结合,磷酸化主要的同源重组调节因子Rad51/Rad52,实现G2/M特异性转录,是激活同源重组的分子开关。因此,Cdc28/Cdk1参与调节基因转录和细胞分裂,对细胞周期调控至关重要。本研究克隆获得了与酵母同系物Cdc28高度同源,具有蛋白激酶活性的细胞周期蛋白SS1G_2296,将其命名为SsCdc28。为阐明SsCdc28蛋白的功能,利用CRISPR/Cas9基因编辑体系,构建基因编辑载体,通过核盘菌原生质体转化,获得靶基因SsCdc28突变菌株。与野生型相比,SsCdc28突变菌株细胞周期M/G1、G1/S期转录起始"开关"基因的表达量显著降低,其表型与SsMcm1突变体表型相近,生长缓慢,不形成菌核,附着胞数量显著降低,对渗透胁迫敏感,对氧胁迫不敏感。上述结果表明,SsCdc28对核盘菌菌丝生长、菌核发育及环境胁迫都有重要调控作用。

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