Vad-5对粗糙脉孢菌无性产孢的调控机理研究

无性产孢是丝状真菌繁殖、传播及致病性的基础。Vad-5是粗糙脉孢菌中新发现的调控无性产孢早期发育的关键转录因子，该基因的敲除使无性产孢基本受阻而菌丝生长不受影响。进一步探索Vad-5通过调控哪些靶标基因的转录来实现其对无性产孢的调控，不但为全面揭示真菌无性发育的分子基础增加新的内容，而且为研发干预真菌无性发育的新药提供理论依据。本研究将构建由可诱导型qa-2启动子驱动的、携带抗原标记5cMyc和6His的cMyc-His-Vad5重组菌株；然后采用ChIP-Seqencing技术（通过染色质免疫沉淀使与Vad-5结合的DNA分离，然后进行测序分析），系统鉴定Vad-5所直接调控的靶标基因及识别的DNA序列特征，并通过转录分析和凝胶阻滞实验进行验证；最后根据转录分析和功能验证，明确Vad-5直接调控的靶基因对无性孢子形态发育的作用，从而揭示Vad-5对粗糙脉孢菌无性产孢的调控机制。

无性产孢是丝状真菌繁殖、传播及致病性的基础。真菌无性产孢分子机制的阐明，对有益真菌的利用及有害真菌的防控都具有重要意义。vad-5是我们从粗糙脉孢菌突变体库中筛选到的调控无性产孢的关键转录因子基因，本项目主要目的是确定VAD-5在粗糙脉孢菌无性产孢中的正调控作用及调控机制。. 本项目基本按照研究计划执行，经过努力达到了预期目标。获得的重要结果如下：1）通过功能互补及过表达确认了VAD-5在粗糙脉孢菌无性产孢中的正调控作用；2）采用RNA-seq技术，通过比较野生菌株与vad-5敲除突变菌株差异表达谱，系统鉴定出了VAD-5所调控的基因453个。进一步通过对VAD-5所调控的基因敲除突变体的表型分析及对关键基因在无性产孢发育过程中表达的动态监测发现其中23个基因在VAD-5调控无性产孢中起关键作用，基本阐明VAD-5对粗糙脉孢菌无性产孢的调控机制（Sun et al. 2012）；3）通过对构巢曲霉vad-5同源基因敲除突变体的表型分析，确认VAD-5及其同源蛋白在丝状真菌无性产孢调控中具有功能保守性；4）在本项目研究中，我们发现与命名了粗糙脉胞菌中参与无性产孢的5个新基因（chc-1, ecd-1, ecd-2, hcp-1, lca-1）（Sun et al. 2011; 2012; 何纯等 2011）；5）揭示了新发现的转录因子CHC-1对无性产孢的负调控作用及可能的调控机制（Sun et al. 2011）。并发现CHC-1与VAD-5的核心调控作用中都是通过抑制或促进无性产孢关键基因fl、ada-6和rca-1的转录表达而影响脉胞菌的无性产孢。. 依托本项目，相关研究工作已发表SCI论文3篇、中文核心期刊论文1篇。该项目取得研究成果不仅增加了人们对丝状真菌无性发育分子基础的认识，而且为研发干预真菌无性发育的新药提供了理想靶标，亦为生防真菌等有益真菌的遗传改良提供了理论依据。