玉米大斑病菌GATA转录因子家族全基因组鉴定及其表达的初步分析

GATA转录因子家族广泛存在于植物病原真菌中,并参与调控多种生物过程,但在玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中尚未见相关报道.本研究借助生物信息学技术手段,在玉米大斑病菌全基因组数据库中鉴定了5个GATA转录因子家族成员,分别命名为StGATA1～StGATA5,这些基因分别散布在基因组5条不同的scaffold链上.对其预测编码蛋白进行理化性质分析发现,StGATA3呈酸性,其余4个转录因子对应蛋白均呈碱性,且这5种蛋白都属于不稳定蛋白,其编码蛋白的氨基酸数目在278～1 080之间;对蛋白的保守结构域分析发现,该类转录因子都存在ZnF-GATA结构域,其中StGATA3和StGATA4都含有PAS结构域,StGATA4还含有两个PAC结构域;系统进化分析表明,StGATA2与番茄叶霉病菌(Passalora fulva)、荨麻青霉(Penicillium urticae)及构巢曲霉(Aspergillus nidulans)聚为一簇,另外4种大斑病菌GATA转录因子(StGATA1,StGATA3,StGATA4,StGATA5)聚为一类;进一步利用qRT-PCR技术对GATA转录因子家族基因的表达模式进行初步分析,结果发现StGATA1和StGATA3在菌丝时期的表达水平高于其他时期;StGATA2在侵入丝时期的表达量显著高于其他时期,并且在菌丝及分生孢子阶段都有较高的表达水平;StGATA4和StGATA5都在菌丝和分生孢子时期有较高表达量,其余时期表达水平较低(P＜0.05).本研究结果将为深入揭示玉米大斑病菌GATA转录因子家族的功能及探寻病害防治新途径提供参考与借鉴.