重寄生相关基因

如题所述

从5株T.harzianum T30,T31,T32,T57和T78中,分离出N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶基因(exc1和exc2)、几丁质酶基因(chit42和chit33)、蛋白酶基因(prb1)和β-葡聚糖酶基因(bgn13.1)。这些基因在对病原菌尤其是尖孢镰刀菌(F.oxysporum)的重寄生活性中发挥了重要作用。通过RT-PCR和双平板检测法对这些基因表达的酶类进行了分析测定(LopezMondejar et al.,2011)。编码腺苷酸环化酶的基因tac1被从T.virens中分离和克隆,此基因对水稻纹枯病菌和终极腐霉具有重寄生活性(Mukherjee et al.,2007)。

T.harzianum CECT2413的二或三肽转运蛋白基因ThPTR2 通过反向PCR获得,并转入到plBRC43质粒克隆和表达,采用双培养法进行重寄生活性分析,结果表明,对灰霉病(B.cinerea)具有显著的重寄生活性(Vizcaino et al.,2006)。从 T.harzianum CECT2413中克隆的qid74基因在细胞保护中发挥显著作用,提供对疏水表面的黏附性,有助于对纹枯病病原真菌的重寄生活性,通过比较野生型转化株和敲除转化子的基因表达情况研究分析了该基因的功能,结果表明qid74基因与病原真菌疏水表面的黏附性和拮抗活性相关(Rosado et al.,2007)。

从T.atroviride中克隆的Taabc2基因在细胞膜泵ATP结合转运过程中具有显著作用,有助于重寄生活性,该基因表达时可以从病原真菌摄取营养物质。通过双培养板检测野生型T.atroviride和突变株对病原菌如水稻纹枯病菌、番茄灰霉病菌和终极腐霉的拮抗活性(Ruocco et al.,2009)。丝裂原活化蛋白激酶基因TmkA是已知的T.virens对水稻纹枯病菌和白绢病菌的重寄生活性相关的基因(Mukherjee et al.,2003)。

蛋白酶编码基因prb1和内切几丁质酶基因ech42被从T.harzianum中分离和鉴定。这些基因涉及对水稻纹枯病菌和白绢病菌的重寄生活动。这些酶可被植物凝集素——碳水化合物的相互作用(一种可扩散的因素)诱导表达。该因素能够调节蛋白酶和内切几丁质酶的产生,有助于重寄生过程(Cortes et al.,1998)。

Steyaert等(2004)对T.hamatum的重寄生基因即几丁质酶chit42和蛋白酶prb1的表达进行了分析,与植物病原体油菜菌核病菌(S.sclerotiorum)进行对峙培养,发现这些基因的表达可帮助提高对病原菌的寄生活性。

作者先后从不同木霉菌株中克隆了几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶等相关基因,进行了体外表达研究。克隆得到内切β-1,3-葡聚糖酶基因(GenBank EF176582),翻译后的氨基酸序列含有两个 β-l,3-葡聚糖酶的保守区 RVVYIPPGTY和AASQNKVAYF,与T.harzianum bgn3.1和T.virens bgn13.1的同源性达到 93%,插入到巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)穿梭载体pPIC9K中,获得重组质粒pGLU14,经线性化后转化毕赤酵母菌株KM71,获得能有效分泌表达β-1,3-葡聚糖酶的毕赤酵母工程菌株KGLUl4,SDS电泳结果表明其β-1,3-葡聚糖酶的分子量大约为80kDa,酶活力可达889U/mL(高雯等,2008)。将 42kDa几丁质酶基因(Genbank EF635427)同质粒 pCAMBIA1300 中的CaMV35 S启动子和35 S-polyA终止子连接后,插入植物表达载体pCAMBIA1302 多克隆位点中,构建成植物表达载体pCHI1302-42,利用冻融法将载体pCHI1302-42导入根癌农杆菌LBA4404中,利用农杆菌介导的叶盘转化法将42kDa几丁质酶基因导入番茄,组织培养后获得了番茄的再生植株(孙红星等,2008)。

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