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玉米大斑病菌StMSN2基因的克隆及其敲除载体的构建

赵立卿  刘星晨  郑亚男  赵洁  冯胜泽  巩校东  韩建民  谷守芹  董金皋  
【摘要】:玉米大斑病是由玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)所引起的玉米叶片病害,在流行年份,感病品种可减产高达50%以上。由于玉米大斑病菌变异频繁,因此,寻找新的防治方法和预防措施已成为当务之急。近年来,研究植物病原菌的发育与致病性的分子机制、探讨更有效的防治措施已成为植物病理学和植物遗传育种领域最热门的研究课题之一。大量研究表明,MAPK(mitogen activated protein kinase)信号转导途径对植物病原真菌的抗胁迫反应、生长发育及致病性等均有重要的调控作用。本课题组前期研究表明,在玉米大斑病菌中StMsn2很可能为HOG-MAPK级联途径下游关键转录因子,参与调控病菌的高渗胁迫反应及致病性。因此,阐明转录因子StMsn2的作用机制对于揭示调控病原菌高渗胁迫反应及致病性机理具有重要意义。本研究利用生物信息学方法,从JGI(http://genome.jgi-psf.org/)网站上公布的玉米大斑病菌数据库中,搜索并得到了玉米大斑病菌中StMSN2基因;该基因位于scaffold_9:1301421-1303172(+),其ID为100946;该基因包含1 752bp的开放阅读框,其中包含2个外显子,1个内含子,编码两个ZnF_C2H2锌指蛋白保守结构域。本研究进一步以该基因为靶序列,设计分别带KpnⅠ、HindⅢ和SacⅠ、SmaⅠ酶切位点的特异引物,克隆了777bp、788bp的片段,成功构建含有氯霉素抗性和氨苄抗性的StMSN2基因的敲除载体pPZP100-MSN2。本研究拟通过ATMT介导的遗传转化方法,筛选StMSN2基因敲除突变体,下一步将比较基因敲除突变体与野生型菌株的表型及致病性的差异,以明确该基因的功能及其调控机制,为玉米大斑病致病分子机制的研究提供理论基础。

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