利用荧光蛋白标记研究稻瘟病菌有性世代的细胞结构.pdf

中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology 2018, 40(7): 1138–1145 DOI: 10.11844/cjcb.2018.07.0079 利用荧光蛋白标记研究稻瘟病菌有性世代的细胞结构 1,2 2,3 4 2* 2 2 2 郭晓宇 李 玲 董 波 王教瑜 柴荣耀 张 震 毛雪琴 2 2 2 2* 邱海萍 郝中娜 王艳丽 孙国昌 1 2 ( 浙江师范大学化学与生命科学学院, 金华 321004; 省部共建国家重点实验室培育 基地–浙江省植物有害生物防控重点实验室, 浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所, 杭州 310021; 3浙江农林大学农业与食品学院, 临安 311300; 4浙江省农业科学院病毒与生物技术研究所, 杭州 310021) 摘要 稻瘟病是水稻最重要的病害之一, 同时稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)是植物病原真 菌研究的模式生物。稻瘟病菌是异宗配合的子囊菌, 但其有性世代的细胞学过程、形态结构、分 子机制以及对病菌变异的贡献研究都较少, 也缺乏必要的研究手段。该文利用荧光蛋白标记结合 报 荧光染色的方法对稻瘟病菌有性世代结构进行了标记和显微观察, 以期为稻瘟病菌有性生殖过程 和机制研究提供方法与借鉴。将绿色荧光蛋白GFP和红色荧光蛋白mCherry分别导入两个相对交 配型的稻瘟病菌菌株Guy11(MAT1-2)和70-15(MAT1-1), 各转化子及野生型按交配型组合对峙培养, 学 观察有性世代结构中的荧光表达情况。结果表明, 组蛋白H3启动子、核糖体蛋白RP27启动子和疏 水蛋白MPG1启动子均可在稻瘟病菌有性孢子形成过程中高丰度表达。进一步利用这三种启动子 和两种荧光蛋白对稻瘟病菌有性孢子的细胞器(细胞核、过氧化物酶体)进行标记和观察, 结果表明, 学 融合组蛋白H2B的mCherry及融合核定位信号(NLS)的GFP均能有效标记子囊孢子细胞的细胞核, 荧光集中而明亮; 带有过氧化物酶体定位信号1(PTS1)的GFP可以有效地标记子囊孢子中的过氧化 物酶体, 每个细胞中均有数量不等的过氧化物酶体, 表明子囊孢子中需要过氧化物酶体参与生化代 物 谢。该文还利用脂肪染色剂尼罗红、BODIPY和细胞壁染色剂卡氏白结合荧光蛋白标记对子囊和 子囊孢子进行组合染色。结果显示, 尼罗红、BODIPY 、卡氏白染色剂互不干扰, 可以与不同颜色 的荧光蛋白相互组合, 从而更加清晰地标记子囊和子囊孢子的结构、细胞器和储藏物质。 生 关键词 稻瘟病菌; 有性世代; 荧光蛋白; BODIPY; 尼罗红; 卡氏白 Lighting the Cellular Structures of Sexual Generation in 胞 Magnaporthe oryzae with Fluorescent Prot