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疏水蛋白是高等丝状真菌中特有的一类小分子蛋白质,它们能在两相界面自动形成两亲性单层膜,降低表面张力,协助真菌形成气生结构,并利于孢子分化与扩散。近年来的研究发现,疏水蛋白与真菌-病原菌、真菌-植物的互作密切相关,如参与病原真菌的致病性以及有益真菌诱导植物抗病性等多种功能。为进一步开发利用木霉菌的有益基因资源,本文开展了哈茨木霉TH33疏水蛋白的研究,从TH33中克隆获得6个注释为疏水蛋白的基因片段,采用基因敲除、蛋白异源表达、全代谢组测序和转录组测序等技术,初步研究了部分疏水蛋白的功能。结果如下:1、根据哈茨木霉TH33全基因组序列信息,TH33基因组中共含有6个疏水蛋白编码基因,序列编号分别为Tha00773(thhyd1)、Tha02696(thhyd2)、Tha03110(thhyd3)、Tha04012(thhyd4)、Tha04345(thhyd5)、Tha09745(thhyd6)。以TH33基因组cDNA为模板,扩增获得这6个基因的cDNA片段,测序验证序列信息。2、利用同源打靶敲除的方法,获得thhyd4敲除突变株?thhyd4和thhyd6敲除突变株?thhyd6,分析显示,野生菌与敲除突变株?thhyd4、?thhyd6在PDA培养基中的菌落形态、生长速率、产孢量、疏水性以及对病原菌的拮抗性能方面无显著差异。3、利用pET-28a载体,构建thhyd2、thhyd3、thhyd4、thhyd5及thhyd6的原核表达载体,在E.coli BL21(DE3)中诱导表达并纯化,获得重组蛋白THhyd4和THhyd6。优化的诱导表达条件为:IPTG浓度0.5 mM、28℃、200 rpm诱导4 h。利用pPICZαA载体构建thhyd2、thhyd3、thhyd5的真核表达载体,在KM71H毕赤酵母表达系统诱导表达,获得重组蛋白THhyd3。4、用纯化的重组蛋白THhyd3、THhyd4和THhyd6处理烟草叶片,显示THhyd4和THhyd6能够引起烟草叶片发生HR反应,诱导烟草产生活性氧、胼胝质和酚类物质累积等,表明疏水蛋白THhyd4和THhyd6能够引起烟草发生早期防御反应,可能为蛋白类激发子。5、对THhyd6处理后的烟草叶片,进行全代谢组和转录组测序和分析。结果显示,THhyd6诱导烟草α-亚麻酸、亚油酸代谢、谷胱甘肽代谢、氨基酸代谢等途径相关基因差异表达及代谢产物的积累。其中,THhyd6诱导烟草中茉莉酸(JA)途径信号物质积累、JA信号转导途径中关键基因上调表达,以及多种防御相关基因发生差异表达,确定THhyd6具有激发子的功能,推测通过激活JA信号途径诱导烟草的系统抗病性(ISR)。