菰黑粉菌MAPKK同源基因UeMkk1的全长克隆及表达

• 作者: 刘俊平 叶子弘 崔海峰 应荣 张雅芬 胡鹏
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 菰黑粉菌 UeMkk1 丝裂原活化蛋白激酶激酶(MAPKK) 细胞壁完整性
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 406-415
• 分类号: Q812
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2016.03.012

摘要

菰黑粉菌(Ustilago esculenta)是菰(Zizania latifolia)植株体内的内生真菌,其二型态转换与茭白孕茭密切相关,而丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)途径在真菌二型态转换中具有重要调控作用.本研究利用酵母型及菌丝型菰黑粉菌的差异蛋白表达及转录组分析数据,克隆了菰黑粉菌中一个丝裂原活化蛋白激酶激酶(mitogen activated protein kinase kinase,MAPKK)基因UeMkk1(GenBank登录号:KR870332).该基因cDNA序列全长2 204 bp,开放阅读框2 043 bp.与模式菌酵母的MAPK途径蛋白进行聚类分析表明,UeMkk1属于MAPKK蛋白,NCBI中Blast比对结果及进一步的系统发育分析表明,UeMkk1与黑粉菌属真菌的Mkk1同源性较高,其中与大麦坚黑穗病菌(Ustilago hordei)的MKK1一致性达到84％,其丝/苏氨酸双特异性蛋白激酶催化结构域在不同真菌中高度保守.同时,本研究通过大肠杆菌(Escherichia coli)原核表达系统成功表达并从蛋白裂解上清液中纯化得到了纯度较高的UeMkk1蛋白.另外,对不同碳源诱导后菰黑粉菌的生长特征观察及UeMkk1的表达分析表明,蔗糖能诱导菰黑粉菌菌丝的形成及生长,UeMkk1的表达量在菌丝生长后期下调表达;PDA、葡萄糖及麦芽糖培养基中菰黑粉菌保持酵母型生长,UeMkk1呈周期性上调表达.以上研究工作为进一步开展UeMkk1基因的功能研究,阐明其在菰黑粉菌二型态转换及茭白孕茭中的作用提供了基础材料.