玉米大斑病菌bHLH转录因子家族鉴定、表达分析及StRTG3基因功能研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:udbjqr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
bHLH转录因子家族是真核生物中高度保守的一类转录因子,研究发现,该类转录因子广泛存在于动物、植物和真菌中,在真核生物的生长和发育调控过程中起重要作用。迄今为止,关于bHLH转录因子的研究主要集中于植物和动物,关于真菌bHLH转录因子的研究相对较少。如在稻瘟病菌及曲霉属的研究中表明bHLH转录因子参与菌丝生长发育、分生抱子产生及附着胞发育等重要生长阶段。但是,关于玉米大斑病菌bHLH转录因子的研究还尚未有系统的报道。因此,本研究拟利用生物信息学相关技术在玉米大斑病菌全基因组范围内鉴定bHLH家族转录因子,并对该家族成员基因及其所编码蛋白的结构特性、理化性质等进行分析,利用RNA-Seq技术研究该家族成员在玉米大斑病菌生长发育各时期的表达情况。进一步克隆酿酒酵母的同源基因,即StbHLH家族成员基因StbHLH10,将其命名为StRTG3,并创制StRTG3基因沉默突变体,初步探究该基因的功能。本研究可以在整体上明确玉米大斑病菌StbHLH蛋白家族的基本特征,初步探索该蛋白家族在病脔生长发育过程中所发挥的作用,为进一步探究病菌StbHLH转录因子家族各成员的功能奠定了基础。另外,筛选鉴定了StRTG3基因沉默转化子为进一歩解析该基因的功能提供了材料基础。主要结果如下:
  1.在玉米大斑病菌中共鉴定得到了14个bHLH转录因子家族成员,对该家族成员的基因结构分析发现,其中有7个基因不包含内含子,其他7个基因为断裂基因;理化性质分析表明,该家族成员蛋白多数呈现弱酸性;构建酿酒酵母、稻瘟病菌和玉米大斑病菌这3个物种中bHLH家族转录因子的系统发育进化树,分析发现多数玉米大斑病菌bHLH家族成员与稻瘟病菌同处一个分支,表明相较于酿酒酵母,玉米大斑病菌与稻瘟病菌的亲缘关系更为接近。
  2.通过分折玉米人斑祸脔菌丝生长、分生孢子产生、芽管伸长、附着胞发育和侵入钉形成5个生长发育时期得到的转录组数据,发现除StbHLH1基因不表达外,其他家族成员基因均有不同水平的表达。随机选取其中3个基因,以3个发育阶段的总RNA为模板进行实吋荧光检测分析,结果显示这些基因的表达水平变化趋势与转录组数据结果相一致,进一步证实了上述转录组数据的可靠性,表明这些基因参与病菌的上述发育过稃。
  3.通过与酿酒酵母ScRTG3进行比对,在玉米大斑病菌基因组数据库中鉴定得到了RTG3的同源基因,该基因为病菌bHLH转录固子家族成员StbHLH10,我们将其命名为StRTG3,对该基因进行克隆,发现其基因全长1659bp,不包含内含子。
  4.以pSilent-l钗体为骨架,构建了含有潮霉素抗性的StRTG3基因沉默载体pSilent-1∶SlRTG3。通过PEG介导的原生质体转化方法,将沉默载体转化至病菌的原生质体中,通过潮霉素抗性多次筛选、qRT-PCR验证,获得了2株StRTG3基因沉默转化子R3-1和R3-3,其表达水平分别为野生型菌株该基因表达水平的43%和51%。
  5.与野生型相比较,基因沉默转化子菌落的生长速率均降低,菌落颜色为灰白色,转化子的气生菌丝更加致密;转化子在高渗胁迫条件下菌落生长速率明显降低:转化子穿透玻璃纸的能力均降低。初步推测StRTG3基因参与菌丝发育及穿透过程的调控。
  6.以pET32a载体为骨架,构建得到了原核系统表达载体pET32a-StRTG3,且在原核系统中表达并纯化了StRtg3-6×His重组蛋白。进一步利用EMSA技术证明了StRtg3能与高渗胁迫相关基因StMSN2启动子区的STRE元件(5'-GGTACC-3')直接结合。体外初步证明了StRtg3对靶基因StMSN2具有转录调控作用。
其他文献
周思聪作为新中国成立以来美术史上最杰出的现实主义人物画家之一,她始终以一颗仁爱之心表述着人间疾苦,其关注苦难、关心人民的人物画创作,蕴涵着最深沉和最真挚的悲悯情怀,毋庸置疑也成为了她最具代表性的作品。本文以周思聪水墨人物作品中的悲悯情怀为切入点,结合二十世纪中国画改革时期的时代背景与国内外画家对周思聪的直接影响,总结周思聪艺术风格的形成原因,并通过揭示周思聪水墨人物画的深刻性与独特性,进而深入对当
学位
美国涂鸦艺术家凯斯·哈林是二十世纪涂鸦艺术史上的重要人物之一。凯斯·哈林的涂鸦艺术拥有独特的艺术语言和创作方式,其作品中的文化内涵、符号语言对于涂鸦艺术的发展有重要的启示意义。  凯斯·哈林拓展了公共艺术的疆域,丰富了涂鸦艺术的创作语言。凯斯·哈林对自由空间的诉求、对社会公益时事的关注以及对商业逐利行为的敏感,使其作品的内涵上升到了公共艺术的层面。公共艺术创作不仅是把个人艺术置于公共空间之中,也是
学位
在漫长的历史进程中,城市作为文化发展的载体,不仅是客观的空间表达和物质存在,还具有特殊的文化属性。被誉为“华夏第一都”的临汾,具有悠久的历史文化和丰富的传统文化,这些文化在发展的过程中经过历史积淀,形成了独具特色的城市文化。临汾公厕作为城市公共设施和景观设施,不仅改造和美化了城市空间,还将公共艺术设计融入到公厕设计中,与城市文化元素紧密地结合起来,将城市文化作为公共艺术创作的源泉,引起了人们对于城
学位
女性具有不同于男性独特的生理特征、心理特征。正因如此,女性雕塑家在作品中所呈现的自我应该被珍视,这不仅是代表雕塑界、艺术界所发出的女性声音,更是代表整个社会的女性高歌。  本文围绕着1960年后出生的中国当代女性雕塑家的雕塑创作展开研究,她们的创作多集中于上世纪90年代后,以向京、姜杰、魏小杰等在当代雕塑界发声的女性雕塑家为例,分析梳理这批女性雕塑家作品不同于男性雕塑家作品的独特气质,以及她们的作
学位
学位
学位
学位
学位
学位
陶瓷艺术在20世纪中期面临着两大课题,一是如何将这种具有深厚传统内涵的艺术形式进行现代性阐释,二是艺术家如何将个人观念与陶瓷媒介相结合并实现新的表达。  贝蒂·伍德曼(Betty Woodman)作为世界著名现代陶艺家实现了陶瓷艺术的现代性转化。其作品文化内涵的多重性、表现形式的多样性、基于对传统工艺的再创造是贝蒂·伍德曼陶瓷艺术的重要特点,她的作品和创作方式对现当代陶艺发展的建构影响深刻。本文首
学位