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玉米大斑病菌GATA转录因子家族全基因组鉴定及其表达的初步分析

刘星晨  冯胜泽  李学然  巩校东  李志勇  谷守芹  董金皋  
【摘要】:GATA转录因子家族广泛存在于植物病原真菌中,并参与调控多种生物过程,但在玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中尚未见相关报道。本研究借助生物信息学技术手段,在玉米大斑病菌全基因组数据库中鉴定了5个GATA转录因子家族成员,分别命名为St GATA1~St GATA5,这些基因分别散布在基因组5条不同的scaffold链上。对其预测编码蛋白进行理化性质分析发现,St GATA3呈酸性,其余4个转录因子对应蛋白均呈碱性,且这5种蛋白都属于不稳定蛋白,其编码蛋白的氨基酸数目在278~1 080之间;对蛋白的保守结构域分析发现,该类转录因子都存在Zn F-GATA结构域,其中St GATA3和St GATA4都含有PAS结构域,St GATA4还含有两个PAC结构域;系统进化分析表明,St GATA2与番茄叶霉病菌(Passalora fulva)、荨麻青霉(Penicillium urticae)及构巢曲霉(Aspergillus nidulans)聚为一簇,另外4种大斑病菌GATA转录因子(St GATA1,St GATA3,St GATA4,St GATA5)聚为一类;进一步利用q RT-PCR技术对GATA转录因子家族基因的表达模式进行初步分析,结果发现St GATA1和St GATA3在菌丝时期的表达水平高于其他时期;St GATA2在侵入丝时期的表达量显著高于其他时期,并且在菌丝及分生孢子阶段都有较高的表达水平;St GATA4和St GATA5都在菌丝和分生孢子时期有较高表达量,其余时期表达水平较低(P0.05)。本研究结果将为深入揭示玉米大斑病菌GATA转录因子家族的功能及探寻病害防治新途径提供参考与借鉴。

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