梨果黑斑病菌磷酸二酯酶PDE基因克隆及其在侵染结构分化中的表达分析

磷酸二酯酶(PDE)能够特异地催化cAMP/cGMP 3′,5′环磷酸的3′环磷酸键水解,调节胞内cAMP水平,进而调控致病真菌的生长发育,但PDE基因在梨果黑斑病菌中的具体调控机制有待研究.本研究采用反转录PCR(RT?PCR)克隆了梨果黑斑病菌Alternaria alternata中的PDEL和PDEH基因;通过TMHMM、ProtScale、SOPMA等在线分析工具对AaPDEL和AaPDEH基因及其编码蛋白进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(qRT?PCR)技术分析了PDEL和PDEH基因在梨果黑斑病菌侵染结构分化过程中的表达特性.克隆得到梨果黑斑病菌PDEL和PDEH,分别命名为AaPDEL和AaPDEH,蛋白编码区(CDS)长度分别为3132和2886 bp,分别编码1043和961个氨基酸.生物信息学分析表明AaPDEL和AaPDEH均属于不稳定亲水蛋白,不含信号肽也无跨膜结构,均具有多个磷酸化位点,分别定位于线粒体和细胞核上;AaPDEL和AaPDEH分别具有ClassⅡ型和Ⅰ型保守催化结构域.系统分析结果表明,AaPDEL和AaPDEH与小麦褐斑病菌(Pyrenophora tritici?repentis)和番茄匍柄霉(Stemphylium lycopersici)亲缘关系最近,同源性分别高达79.25％和88.80％.qRT?PCR结果显示,疏水性诱导,A.alternata侵染结构分化过程中,AaPDEL和AaPDEH基因在附着胞形成阶段(6 h)表达量显著提高,较萌发初期阶段(2 h)分别上调1.19和1.97倍,表明AaPDEL和AaPDEH在A.alternata侵染结构分化中具有重要的调控作用.本研究为进一步从分子水平揭示PDE调控机制奠定了基础.