【摘 要】
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甾醇脱甲基抑制剂类(DMI)药剂对小麦赤霉病有良好的防治效果。笔者前期研究发现,禾谷镰刀菌中存在三个编码DMI类药剂靶标的基因(命名为FgCYP51 A/B/C,DMI类药剂能诱导FgCYP51A和B的高水平表达。为此,本文进一步解析DMI药剂诱导靶标基因高表达的分子机制。以FgCYP51A基因的启动子区为诱饵,筛选了禾谷镰刀菌的cDNA文库,发现了3个转录因子可以与FgCYP51A基因的启动子区
【机 构】
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浙江大学生物技术研究所,杭州 310058
【出 处】
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第十届中国植物病害化学防治暨国际学术研讨会
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甾醇脱甲基抑制剂类(DMI)药剂对小麦赤霉病有良好的防治效果。笔者前期研究发现,禾谷镰刀菌中存在三个编码DMI类药剂靶标的基因(命名为FgCYP51 A/B/C,DMI类药剂能诱导FgCYP51A和B的高水平表达。为此,本文进一步解析DMI药剂诱导靶标基因高表达的分子机制。以FgCYP51A基因的启动子区为诱饵,筛选了禾谷镰刀菌的cDNA文库,发现了3个转录因子可以与FgCYP51A基因的启动子区；对这3个基因分别进行了敲出后检测了这3个转录因子突变体对药剂的敏感性发现,转录因子FgTeb突变体对DMI类药剂敏感性显著增加,且突变体内麦角甾醇含量降低。在FgTeb突变体中,DMI药剂不能诱导FgCYP51A、FgCYP51B基因的高水平表达。利用ChIP-qPCR技术,我们发现FgTeb可以结合FgCYP51 A/B基因的启动子区,但在不同基因启动子区域的富集程度不同；启动子互换试验表明,FgCYP51A/B基因具有相互替代的功能。利用ChIP-seq结合表达谱的数据,分析得到了一个长度为16bp顺式作用元件；利用酵母双杂交试验表明,FgTeb可以直接与该顺式元件结合。深度分析ChIP-seq和表达谱的数据发现,FgTeb可以结合121个基因的启动子区,其中包括麦角甾醇合成途径中19个相关基因、氨基酸合成途径相关基因。药剂敏感性试验还发现,FgTeb突变体对3-AT和4-NQ的敏感性显著增加,这表明FgTeb调控病菌对多种逆境反应。致病性试验表明,FgTeb突变体在麦穗上致病力显著降低,致病力下降是突变体对植保素敏感性增加所致。此外,还发现FgTeb与转运蛋白impotin1直接互作,表明FgTeb是在importin1作用下进入细胞核,调控多个基因的表达。本文结果表明,FgTeb是一个新的SREBP类转录调控因子,它能与不同蛋白互作调控病菌对多种胁迫反应及病菌致病性。
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