1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
稻瘟病菌(Magnaportheoryzae)是水稻生产上最具破坏性的病原菌之一,由其引起的稻瘟病严重威胁着全球水稻的生产安全。近年来,稻瘟病菌全基因组数据的公布加速了致病相关基因的挖掘及其致病分子机制的解析,同时也使其逐渐成为研究植物病原菌与寄主互作的理想模式材料。本课题是经过实验室前期对已有菌株98-06进行了全基因组的测序,并且通过测序结果与已公布的70-15菌株序列进行比对分析,发现此98-06菌株含有一段特有的序列,包含246个特有基因,从中筛选PEX17基因进行克隆,同时利用同源重组的原理构建敲除载体,进行原生质体转化,获得PEX17的敲除突变体,进行突变体的表现型分析。研究结果可望阐明PEX17在稻瘟病菌生长发育及致病过程中的作用,从而为揭示稻瘟病菌生长发育及其对水稻致病的分子机制提供试验依据。
参考文献
[1]Aguirre,J.,RiosMomberg,M.,Hewitt,D.,andHansberg,W.2005.Reactiveoxygenspeciesanddevelopmentinmicrobialeukaryotes.TrendsMicrobiol13:111-118.
2. 研究的基本内容和问题
研究内容
本课题是经过实验室前期对已有菌株98-06进行了全基因组的测序,并且通过测序结果与已公布的70-15菌株序列进行比对分析,发现此98-06菌株含有一段特有的序列,包含246个特有基因,从中筛选PEX17基因进行克隆,同时利用同源重组的原理构建敲除载体,进行原生质体转化,获得PEX17的敲除突变体,进行突变体的表现型分析,包括产分生孢子的能力、附着胞的形成和致病性。
拟解决的关键问题
1、目前,没有在酵母菌或其它菌株中报道过同源基因的研究,这对于其生物学功能分析带来一定困难,需要多读文献等来解决可能心的问题。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
基因的克隆、测序、核酸及蛋白序列的比较分析,Southernblot及实时定量PCR检测,表达载体重组质粒的构建与转化,转化子的表型验证等。
实验方案:
1、在98-06全基因组序列中查找PEX17基因上下游的序列,分别选取ORF上下游1kb左右作为基因同源重组的上下臂,上游引物分别加限制性酶切位点XhoI、EcoRI(Hbuffer)、下游为SpeI、SacII(T BSAbuffer)。通过扩增片段、PCR产物回收纯化后连接pMD19-T-simple载体(TaKaRa,Dalian,China),后经过4-6小时或过夜37℃酶切后(也可以pcr产物直接酶切),将产物回收通过T4连接酶再分别插入pCX62载体中潮霉素两端的多克隆酶切位点,载体经经测序正确后备用。
2、转化:转化方法为原生质体转化。以构建好的敲除载体的大肠杆菌质粒用于稻瘟病菌的原生质体转化。利用基因重组原理,将敲除片段转化于野生型菌株98-06中,对具有潮霉素抗性的转化子进行定量PCR和Southernblot验证,获得基因敲除突变体。
4. 研究创新点
菌株98-06与70-15序列比对分析后,PEX17基因就是从98-06菌株特有的序列中筛选出来进行克隆的。
5. 研究计划与进展
2013年7月-2013年9月构建敲除载体并得到突变体
2013年10月-2013年11月测定表型,基因功能分析
2013年12月-2014年2月得到互补菌株,整理实验结果
