转录因子FgHtf1调控禾谷镰刀菌产孢途径研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lingshao2009
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禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)是引起多种谷类作物病害的真菌病原菌,目前已经在世界多个国家发生和流行。同源异形盒基因(Homeobox,Hox)是一类结构和功能均具有高度保守型的转录因子,调控了细胞发育过程中的多种途径。Hox调控的靶基因一直是研究者关注的焦点,但由于其调控机制的复杂性使得寻找其调控的靶基因的研究一直是一个难点。之前的研究发现,禾谷镰刀菌中的一个假定的同源异形盒转录因子FgHtf1的缺失使禾谷镰刀菌丧失了从瓶梗产生孢子的能力,使得产孢量明显降低。有趣的是尽管△FgHHtfl产孢严重减少,但是突变体其它方面的表型,如致病性、有性生殖、产毒功能等均没有影响。分生孢子是很多丝状真菌尤其是植物病原真菌无性繁殖的主要形式,在真菌侵染循环中起着关键的作用。为了揭示FgHtf1在调控孢子产生方面的机理和FgHtf1调控的靶基因,本文通过染色质免疫共沉淀与高通量测序技术相结合的方法(ChIP-seq技术)筛选到了 1021个FgHtf1可能调控的靶基因。同时结合转录组差异表达基因方法(RNA-seq),获得了 142个FgHtf1调控的靶基因。通过对142靶基因对应的186个目标DNA序列进行DNA基序预测,得到了两个FgHtf1调控的基序,其中基序TAAT为大多数Hox基因结合的DNA序列,而基序CTTGT是一个还未见报道的新的基序。通过对FgHtf1的靶基因分析发现,FgHtf1调控的基因类型广泛,包括一些产孢相关基因、黄色镰刀菌素基因家族、几丁质合成相关基因以及大量的假定蛋白。进一步的研究发现,FgHtfl不仅可以调控自身的表达,而且可以直接调控Hox家族基因FgHox3和产孢相关基因FgCon7的表达。通过对FgCon7基因功能的研究发现,FgCon7突变体与FgHtf1突变体有着相同的产孢方式,即均只从菌丝的末端产生分生孢子,而且分生孢子量均严重减少。酵母单杂交结果表明,FgHtf1可以直接调控FgCon7的表达。总之,本文通过染色质免疫共沉淀与高通量测序技术相结合技术,寻找到一些FgHtf1调控的下游靶基因,勾画出FgHtf1调控禾谷镰刀菌产孢的信号网络,为进一步揭示丝状真菌产孢的分子机理奠定了良好的理论基础。
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