论文部分内容阅读
本研究利用农杆菌介导遗传转化(ATMT)的方法构建了棉花黄萎病菌强毒菌株Vd080突变体库,并对其质量进行评价。对随机选取部分突变体进行表型分析,得到产孢量骤减、生长速率下降及致病力显著降低的突变体VdT286,成功克隆其侧翼序列,得出以下主要结论:1.本研究利用农杆菌介导遗传转化的方法,优化转化体系,成功构建了容量为2000个转化子的棉花黄萎病菌强毒菌株Vd080的突变体库。最佳转化体系是采用新鲜的农杆菌菌液和棉花黄萎病菌孢子悬浮液,农杆菌OD600为0.4左右、诱导剂乙酰丁香酮(AS)浓度为200μM、共培养温度为25℃、共培养48h,转化效率可达150~540个转化子/106个孢子。对随机挑取的突变体进行PCR验证和Southern杂交,结果表明,T-DNA成功插入到棉花黄萎病菌Vd080中,且多为单拷贝。通过继代培养进行遗传稳定性检测,得知供试突变菌株均能够稳定遗传。该转化方法操作简便,转化周期短,效率高,所得突变体单拷贝插入率高及T-DNA遗传稳定性好。2.从上述突变体库中随机选取309个转化子进行表型分析,结果表明,菌落形态不同于野生型菌株Vd080的突变体为143株,占46.3%,其中菌丝型(白色菌丝型和黄色菌丝型)为40株,占28.2%,对其中的85株突变体的生长速率、产孢量、粗毒素分泌量及致病力进行测定,生长速率显著降低的突变体为11株,占12.9%,粗毒素分泌量发生显著变化的突变体占为43株,50.1%,产孢量发生显著变化的突变体为31个,占36.5%。致病力测定结果表明,突变体致病力发生显著变化的菌株为27个,占31.8%。对突变体的生长速率、产孢量、粗毒素分泌量及致病力之间进行相关性分析,结果表明,突变菌株的各指标之间不存在相关性。3.在对突变体表型筛选的过程中,得到一株产孢量骤减、生长速率降低及致病力也显著下降的突变体VdT286,并对其进行深入的研究。由于T-DNA的插入,突变体VdT286的产孢量极显著的低于初始菌株Vd080,相差达4个数量级;VdT286的生长素率也显著低于初始菌株Vd080;利用VdT286浓缩孢子液接菌棉株,Vd080病情指数为43.4,VdT286的病情指数为3.5,VdT286致病力极显著低于对照。对VdT286进行温度和pH敏感性试验,结果显示,在不同温度和pH值下,VdT286的生长速率均小于Vd080,但生长变化规律一致。分析两者的胞外酶活性发现,Vd080和VdT286在以脱脂奶粉、淀粉和纤维素为唯一碳源的条件下,均能够正常生长,Vd080能够产生胞外蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶,VdT286能够产生淀粉酶,其纤维素酶和蛋白酶分泌能力降低。4.本研究以T-DNA插入区域的左右边界分别设计3’和5’的特异步移引物,利用优化的TAIL-PCR体系和反应程序成功克隆了突变体VdT286的T-DNA侧翼序列,并进行序列测定。和已经测序完成的大丽轮枝菌Vdls.17基因组进行比对,得知该基因是一个葡萄糖阻遏蛋白VdGR1(代码),全长为3201bp,包括7个外显子和6个内含子,cDNA的长度为2679bp,编码892aa。本研究结果表明该基因是一个和控制大丽轮枝菌产孢的关键基因,也是个致病相关基因。目前VdGR1在大丽轮枝菌的相关功能还未见报道,因此在本研究的基础上,对VdGR1基因功能的深入研究成为下一个研究重点。