标题
转录因子PaPho与丝状真菌Podospora anserina中磷元素的吸收和利用研究
作者
陈绮艺,李晓,杜文珍,申令,刘刚,谢宁
摘要
作为生物体必需的营养元素之一,磷在物质代谢、信号传导和能量储存中起着关键作用。【目的】研究丝状真菌Podospora anserina中调控磷酸盐代谢相关转录因子的作用,可进一步阐明真核微生物中磷元素吸收的调控机制。【方法】利用同源重组的方法定点敲除P. anserina中2个磷代谢相关转录因子PaPho1和PaPho2,遗传杂交构建双重突变体ΔPaPho1ΔPaPho2;通过表型分析、无机磷含量测定和酸性磷酸酶活性测定分析各突变菌株的变化;利用实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)分析磷代谢相关基因的表达情况。【结果】在无机磷作为唯一磷来源的培养基上,ΔPaPho1ΔPaPho2无法生长;在添加有机磷的培养基中,ΔPaPho1ΔPaPho2和野生型菌株生长无显著性差异。在同时添加有机磷和无机磷的培养基中,ΔPaPho1ΔPaPho2的无机磷含量和酸性磷酸酶活性比野生型菌株的分别下降了25.0%和61.9%,ΔPaPho1ΔPaPho2中无机磷酸盐转运蛋白基因的表达水平显著降低。【结论】在P. anserina中,PaPho1和PaPho2作为调控磷酸盐代谢信号通路转录因子,对无机磷的吸收起到关键作用,但并不参与有机磷的代谢调控。该研究可为阐释丝状真菌P. anserina对无机磷吸收的调控机制提供参考。
图片摘要
图1 酿酒酵母(A)、光滑念珠菌(B)和粗糙脉孢菌(C)中的PHO信号通路示意图[3]
图2 磷转录因子突变体的构建流程图
图3 系统发育分析和氨基酸序列比对
图4 PaPho基因的上下游片段和选择标记基因的扩增(A、B)与融合片段的扩增(C、D)
图5 野生型菌株、突变菌株与回补菌株在M2培养基和萌发培养基上3 d的生长情况
图6 野生型菌株、突变菌株与回补菌株在添加大豆磷脂的M2培养基上3 d的生长情况
图7 野生型菌株、突变菌株与回补菌株在添加葵花磷脂和卵磷脂的M2培养基上的生长情况
图8 野生型和突变菌株在添加大豆磷脂的M2液体培养基上无机磷含量和酸性磷酸酶活性
图9 野生型和双重突变菌株磷代谢相关基因的表达情况
图10 Podospora anserina PHO信号通路示意图
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