擔子菌與子囊菌交配型基因的研究進展

1、擔子菌與子囊菌交配型基因的研究進展 病原真菌中的交配型基因控制其交配親和性和有性生殖，在對子囊菌（neurospora crrassa, podospora anserina）和擔子菌（ustilago maydis,schizophyllum commune）的研究中都能說明這一點。交配性基因中有許多保守序列，像控制基因的多肽、信息素（受體信號傳導級聯(lián)系統(tǒng)）等。在不同的真菌中，這些保守序列的結構和遺傳特性差異很大。酵母菌中也發(fā)現與此相同的保守序列。真菌的交配系統(tǒng)相當復雜，交配型基因編碼的同源結構域蛋白質在植物、動物和菌類中都具有廣泛的保守性。 關鍵詞：交配型基因 子囊菌 擔子菌 酵母菌 性親

2、和性 在真菌的有性生殖過程中，雄性孢子的交配型選擇是至觀重要的，不論是在絲狀真菌還是在非絲狀真菌中，交配型都能說明真菌的遺傳控制情況和有性生殖發(fā)展的過程。也就是說，在整個真菌有性生殖過程中交配性基因對真菌的性別控制和遺傳進化起著決定性作用?，F在的研究大都以子囊菌和擔子菌為對象，所以這兩個亞門的某些菌種大都研究比較清楚。對酵母菌交配型基因的研究（主要以sannharomyces cerebvisiae 和sannharomyces pombe為材料）有許多的新發(fā)現。研究還發(fā)現，酵母和絲狀真菌中的交配決定因子有著十分相似的控制機制1，但是功能卻不相同。研究擔子菌和子囊菌的代表菌種，主要從交配反應、

3、交配所需的細胞組分、以及交配型基因的結構和功能等方面著手。由于技術方面的限制，使得目前對接和菌綱和壺菌綱中物種的交配型研究較少。交配型基因是性親和表現型遺傳決定因子。這類真菌主要是是通過異宗配合進行有性生殖的,它們自交不育,必須由兩個從不同的單核孢子發(fā)育而來的、性親和的菌絲體配合才能形成雙核體,進而發(fā)育出子實體。真菌自然群體中交配型因子的研究，不僅可以加深相關遺傳背景的了解，而且可以為菌種鑒定提供一個良好的參考標準。本文從子囊菌和擔子菌具體個例研究的情況來對近幾年來對真菌中的交配性基因的研究做一綜述。 1交配型基因的結構與命名 11擔子菌種交配型基因結構與命名 擔子菌通常有性生殖通過不同交配型

4、的營養(yǎng)菌絲間或一個粉孢子同營養(yǎng)菌絲的一個細胞間的融合進行，發(fā)生典型的體細胞配合（somatogamy）。大多數擔子菌是異宗配合進行有性生殖的，該過程有一個或兩個遺傳因子決定，由一個因子決定交配型的機制稱為二極性交配系統(tǒng)；由兩個獨立分配的因子控制的交配稱為四極性交配系統(tǒng)。二極性交配系統(tǒng)的遺傳結構相對簡單，a因子是唯一的控制因子，它實際上由兩個緊密連鎖的基因簇組成，四極性交配系統(tǒng)中， a和 b因子分別對應位于不同染色體上的兩個交配型位點（mating type locus），兩個單核菌絲相遇，只有當它們形成aabb型時，才能產生具有鎖狀聯(lián)合的雙核體，完成整個有性生活史。a位點的交配型基因編碼兩類含

5、相似同源結構域的蛋白質,兩種蛋白質形成異源二聚體,調節(jié)依賴a因子的發(fā)育過程。 a交配位點有兩個緊密連鎖的基因復合物a和a組成，包括四對基因，分別成為a、b、c和d基因對，a和b之間有7kb的序列將它們分為和兩個復合物，與遺傳學上定位的a和a是對應的2，復合物有一個基因對a ,復合物含有b、c和d三個基因對。每個位點有多個復合等位基因，a有9個等位基因，a有32個等位基因3。b交配位點的交配型基因編碼信息素及其受體，主要控制核的遷移。擔子菌的b交配型位點與a位點一樣，都是由a和兩個基因復合物（基因簇）組成，目前在裂褶菌中已分離到了b1和b1復合物，它們的結構很相似，都編碼1個信息素受體基因（ b1中稱為bar，b1中稱為bbr）和3個信息素基因（bl中分別稱為bapl（1）、bapl（2）和 bapl（3），b1