【摘 要】
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禾谷镰刀菌是小麦赤霉病的主要病原物,它对全世界禾谷类作物的产量造成了破坏性的损失。在真核生物中SR蛋白是一类重要的剪接因子,在20世纪90年代初期鉴定剪接体互作蛋白时被发现。SR蛋白不但参与了前体mRNA剪接,还参与了 mRNA的核外运输、无义介导的mRNA的降解以及蛋白质翻译等过程。在禾谷镰刀菌中,我们鉴定到一个SR类似蛋白FgHrb1,它的RS和RRM结构域分别位于该蛋白的N端和C端,这与典型
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（31770156）
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禾谷镰刀菌是小麦赤霉病的主要病原物,它对全世界禾谷类作物的产量造成了破坏性的损失。在真核生物中SR蛋白是一类重要的剪接因子,在20世纪90年代初期鉴定剪接体互作蛋白时被发现。SR蛋白不但参与了前体mRNA剪接,还参与了 mRNA的核外运输、无义介导的mRNA的降解以及蛋白质翻译等过程。在禾谷镰刀菌中,我们鉴定到一个SR类似蛋白FgHrb1,它的RS和RRM结构域分别位于该蛋白的N端和C端,这与典型的SR蛋白是不同的。在禾谷镰刀菌中,FgHRB1缺失会导致菌落生长速率减慢、产孢量下降、有性生殖能力丧失、DON毒素产量下降。在小麦侵染实验中,ΔFghrb1突变体只能使接种点的小穗表现出症状而不能像野生型菌株PH-1一样扩展到相邻的小穗。另外,RNA-seq数据显示:与野生型菌株PH-1相比在ΔFghrb1突变体中总共有308个基因的312个内含子的剪接效率发生了显著的变化,这包含许多参与分生孢子形成、有性生殖、DON毒素合成以及致病力等过程的重要基因。我们推测FgHRB1基因对于下游靶基因RNA剪接效率的调控,是导致ΔFghrb1突变体出现众多表型缺陷的重要原因。我们还证明FgHRB1-GFP载体的表达可以使ΔFghrb1突变体在营养生长、产孢、有性生殖和致病力等方面的表型缺陷得到完全回复。我们利用共聚焦显微镜观察到FgHrb1-GFP主要定位于细胞核中,但是在细胞质中也有微弱的GFP信号,这暗示FgHrb1可以在细胞核和细胞质之间往返穿梭。此外,我们还发现FgHrb1蛋白中的三个RRM结构域对于致病力都是非常重要的,但是在菌落生长、产孢、有性生殖以及产毒方面RRMⅢ结构域却扮演了更重要的角色。最后我们用酵母双杂实验证明了 FgHrb1能够分别与SR蛋白特异激酶FgSrpk1和核转运蛋白受体FgMtr10互作。在后续研究中我们将通过鉴定出FgHrb1蛋白特异结合的RNA序列和互作蛋白来阐述FgHrb1蛋白调控前体mRNA剪接的分子机制,并且探究FgHrb1蛋白被上游基因激活的分子机制。
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