拟轮枝镰孢ATMT突变体库的构建及分析

• 作者: 丁梦军 刘树森 孙华 李坡 石洁 马红霞
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 玉米 拟轮枝镰孢 ATMT 突变体库 绿色荧光蛋白 转化子
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 植物保护
• 页码范围: 1380-1388
• 页数: 9页
• 字数: 6951字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.08.008

摘要

[目的]通过建立适用于拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)的农杆菌介导遗传转化体系,构建绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记的拟轮枝镰孢ATMT(Agrobacterium tumefaciens-mediatedtransformation)突变体库,并对突变体库进行筛选分析,为研究拟轮枝镰孢在玉米果穗上的侵染途径和致病的分子机制打下基础.[方法]筛选头孢噻肟钠(cefotaxime sodium,Cefo)和氨苄青霉素钠(ampicillin sodium,Amp)对根癌农杆菌AGL-1的抑菌浓度和拟轮枝镰孢对潮霉素B(hygromycin B)的敏感浓度;以含有绿色荧光蛋白基因(GFP)、潮霉素抗性基因(HPH)的穿梭质粒为载体,通过ATMT构建GFP标记的拟轮枝镰孢突变体库;利用潮霉素抗性筛选、GFP的特异性引物进行PCR检测和荧光显微镜观察,检测分析T-DNA插入情况及转化子稳定性;从突变体库中随机挑选9个转化子菌株并进行分析,对其产孢量、分生孢子萌发率、致病力等进行测定.[结果]通过农杆菌抑菌试验发现当Cefo/Amp的浓度为150/150 μg·mL-1时,AGL-1生长受到抑制;当潮霉素B的浓度为150 μg·mL-1时,拟轮枝镰孢完全丧失生长能力.利用优化后的ATMT转化获得了2 465株GFP标记的拟轮枝镰孢转化子;转化子在不合潮霉素B的PDA培养基上连续转接5代再转到含潮霉素B的培养基上仍能正常生长,说明HPH成功插入野生型基因组且稳定遗传;利用GFP特异性引物对转化子进行PCR检测,测序结果显示与NCBI中GFP(登录号:LC420351.1)的同源性为99.26％,表明GFP已成功整合到野生型基因组中;转化子菌丝和孢子在荧光显微镜下观察均呈现绿色,而野生型菌株未观察到任何荧光,表明GFP转移到拟轮枝镰孢野生型菌株基因组中,且能够成功表达.对部分转化子分析发现,与野生型相比转化子54的产孢量明显增多,约为野生型的1.9倍;转化子24的分生孢子萌发率在相同时间内明显下降;转化子1 3的致病力增强,病害级别达到9级,转化子33和16致病力减弱为3级,转化子4致病力最弱为1级,部分转化子生物学性状未发生明显变化.[结论]构建了农杆菌介导GFP标记的拟轮枝镰孢突变体库,筛选分析获得了产孢量、孢子萌发率、致病力发生变化的突变体,为进一步研究拟轮枝镰孢侵染玉米果穗的途径和致病的分子机制打下了基础.