《SsFoxE1轉錄因子調控核盤菌子實體形成與發育的機制研究》是依託吉林大學，由潘洪玉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：SsFoxE1轉錄因子調控核盤菌子實體形成與發育的機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：潘洪玉
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
核盤菌（Sclerotinia sclerotiorum）是一種不產生無性孢子的植物病原真菌，其中子實體形成與子囊孢子產生是菌核病大發生的前提。項目組前期研究發現：核盤菌SsMADS轉錄因子參與了核盤菌的有性生殖階段，並可能調控另一類FoxE1轉錄因子而起作用。據此，本項目將全面研究核盤菌SsFoxE1的功能，解析其在子實體形成與發育中的調控網路。擬開展工作：（1）構建SsFoxE1突變體，驗證SsFoxE1在子實體形成中的生物學特性及對致病性的影響；（2）分析核盤菌野生型與SsFoxE1突變體菌株差異表達譜，克隆SsFoxE1所調控的靶標基因；（3）闡明所調控基因的時空表達動態及與子實體發育之間的關聯；（4）針對候選的調控基因及其調控序列，鑑定SsFoxE1所結合的DNA特徵序列；（5）闡明SsFoxE1調控機制模型，揭示調控基因與有性生殖之間的關係。為菌核病有效防治提供新思路和新途徑。
結題摘要
生物信息學分析發現，核盤菌基因組中含4個編碼 Forkhead 家族轉錄因子的基因，分別命名Ss-FoxE1、 Ss-FoxE2、 Ss-Fox3 和 Ss-Fkh1。 通過基因敲除和基因沉默技術研究表明， Ss-FoxE1 和Ss-FoxE2 對核盤菌子實體發育起重要調控作用，而 Ss-Fkh1 和 Ss-Mcm1 在菌絲生長、菌核形成、致病力等方面具有重要功能。同時，Ss-Fkh1 也影響了菌體對於環境逆境的回響。通過定量 PCR檢測，發現 Ss-FoxE2 在子囊盤時期大量表達。同時，利用瞬時表達技術驗證了二者均定位在細胞核內。 通過 Ss-FoxE1與野生型在差異蛋白質組分析，發現42個表達差異點，預測對核盤菌細胞結構、翻譯過程和子囊盤發育有重要影響。進一步研究核盤菌野生型（WT）與敲除突變體（Ss-FoxE2）轉錄組差異表達譜，發現 野生型與突變體在菌絲階段有 12 個差異表達基因，在菌核階段有 7 個差異表達基因。 KEGG pathway 分析表明，3 個菌絲差異表達基因分別與 N 連線糖鏈合成（MGAT3）、酵母高甘露糖型 N 連線糖鏈合成(MNN2)， GPI 錨生物合成途徑相關(PIG-M)。另外，在野生型菌絲和菌核階段的差異基因數量為 1972 個， 突變體中菌絲和菌核階段的差異基因數量為 2680 個。說明Ss-FoxE2 內菌核階段的基因表達與野生型相比明顯增多。同時，針對Ss-FoxE2 下調靶標基因Ss-PIG-M等，證明其影響菌絲的生長與菌核的形成速度和數量。 酵母雙雜交技術初步篩選出 Ss-GAPDH、 Ss-Rpb 等 6 個候選蛋白與Ss-FoxE2 存在互作關係，Ss-Dw1、Ss-Pgm3 等 12 個候選蛋白與 Ss-Mcm1 存在互作關係。通過酵母單雜交技術初步篩選出 Ss-KamA、Ss-Phd 等7個候選蛋白可能調控Ss-FoxE2 的表達。基於最新研究明確， Ss-KamA、Ss-Phd 等調控 Ss-FoxE2的轉錄表達。Ss-FoxE2 與 Ss-GAPDH、Ss-Rpb 等互作，共同調控下游靶標基因。同時，可能 Ss-Mcm1 與 Ss-Dw1、 Ss-Pgm3 互作調控靶標基因，調控核盤菌子實體形成。 本項目發表 SCI論文3篇、國際會議論文6 篇。培養研究生9人，獲吉林省科技進步一等獎 1 項。
