灰葡萄孢犬尿氨酸途径关键酶基因的鉴定

摘要

[背景]灰葡萄孢是一种重要的植物病原真菌,实验室前期明确了灰葡萄孢犬尿氨酸单加氧酶(kynurenine 3-monooxygenase,KMO)基因BcKMO参与调控病菌的生长发育和致病力.犬尿氨酸单加氧酶(KMO)是犬尿氨酸途径的关键酶,但灰葡萄孢是否存在犬尿氨酸途径及其在病菌生长、发育和致病过程中的功能尚未见相关报道.[目的]鉴定灰葡萄孢犬尿氨酸途径中的关键酶基因,确定灰葡萄孢犬尿氨酸途径的存在,为阐明灰葡萄孢生长发育和致病力的分子机理奠定基础.[方法]利用生物信息学方法,对灰葡萄孢犬尿氨酸途径中犬尿氨酸酶(kynureninase,KYN)、吲哚-2,3-双加氧酶(indoleamine-2,3-dioxygenase,IDO)、犬尿氨酸氨基转移酶(kynurenine amino transferase,KAT)的编码基因进行分析;利用Real-time PCR技术,检测灰葡萄孢野生型BC22、BcKMO基因T-DNA插入突变体BCG183、恢复菌株BCG183/BcKMO中犬尿氨酸途径关键酶基因的表达水平;利用真菌犬尿氨酸酶KYN检测试剂盒,测定BcKMO突变体中犬尿氨酸酶(KYN)的含量.[结果]灰葡萄孢中含有2个犬尿氨酸氨基转移酶(KAT)的编码基因、3个吲哚-2,3-双加氧酶(IDO)的编码基因、10个犬尿氨酸氨基转移酶(KAT)的编码基因.灰葡萄孢KYN编码基因、IDO编码基因、KAT编码基因在突变体BCG183中的表达水平显著高于或低于在野生型和恢复菌株.突变体BCG183中犬尿氨酸酶(KYN)的含量显著低于野生型BC22和恢复菌株.[结论]灰葡萄孢中存在犬尿氨酸途径,灰葡萄孢BcKMO基因突变影响KYN、IDO和KAT编码基因的表达以及犬尿氨酸酶(KYN)的含量.