粗糙脉孢菌转录因子ADA-1调控有性发育的机制研究

有性发育与很多丝状病原真菌的侵染、毒素合成关系密切。粗糙脉孢菌中，存在一个丝状真菌特有的、对有性发育起关键调控作用的转录因子编码基因ada-1，通过对其构巢曲霉中同源基因rsdA的敲除，我们发现rsdA也调控有性发育，表明该基因功能保守。ADA-1是继信息素介导的MAP信号途径中Ste12类转录因子之后，丝状真菌中发现的第二种对有性发育起保守调控功能的转录因子，其调控机制还未被研究，研究其调控机理对揭示丝状真菌发育调控网络具有普遍价值。本项目拟通过对粗糙脉孢菌野生型和ada-1突变体菌株表达谱的差异分析，鉴定ADA-1所调控的基因；通过突变体的表型及基因在发育过程中转录动态的分析，明确所调控基因与有性发育之间的关联；通过所调控基因启动子的分析，推测ADA-1所结合的特征DNA序列，并通过凝胶阻滞实验进行确认；推演ADA-1调控机制模型，并将该模型在构巢曲霉中进行验证。

植物真菌性病害多数由丝状真菌引起，而有性发育不但是丝状真菌一个非常重要的生物学过程，而且有性孢子是很多丝状病原真菌形成初侵染的主要形式，此外，调控有性发育的信号还决定着真菌毒素的产生和真菌病原的致病。.ADA-1是一个丝状真菌中普遍存在的bZIP转录因子，ADA-1缺失之后，粗糙脉孢菌不能进行有性发育，本项目拟揭示其调控机制。.本项目证明转录因子ADA-1在粗糙脉孢菌的原子囊发育中发挥重要作用：ADA-1在原子囊发育早期增强转录，缺失后原子囊受阻于发育的早期。ADA-1缺失之后其表型和激酶MAK-2缺失非常类似，同时也与激酶MAK-1缺失的表型具有很多的相似性。通过分析粗糙脉孢菌分别缺失ADA-1、MAK-2、MAK-1后转录组的变化，发现ADA-1、MAK-2、MAK-1各自在原子囊发育中的作用，并揭示ADA-1、MAK-2、MAK-1在原子囊发育中的具有协同调控作用，三者存在共同调控的、对原子囊发育具有重要作用的基因。此外，通过对ADA-1、MAK-2、MAK-1所调控基因突变体的分析，本项目发现了对原子囊发育具有关键调控作用的基因18个。