稻瘟病菌致病相关基因MoCRY-1、MoWC-2和MoRPD3的功能解析

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ee320
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)是引起水稻稻瘟病这一严重粮食病害的病原真菌,稻瘟病菌产生无性孢子,与宿主接触并感应适合的环境信号后,无性孢子分化出附着胞协助侵染宿主。在这一过程中,由组蛋白乙酰化或去乙酰化酶催化的蛋白乙酰化修饰起重要的调控作用,包括诱导自噬以促进无性孢子形成,调控细胞转录以适应侵染过程中的氧胁迫逆境等。光是调控病害暴发最重要的环境信号之一,能够调控真菌许多的生理活动,包括生长发育、致病性等,然而目前关于光对稻瘟病菌致病过程中的调控机制尚不清楚。目前稻瘟病菌感光受体研究主要集中在蓝光受体Wc-1上,其他光受体在稻瘟病菌光形态建成和致病性中的作用尚未有研究报道。本研究鉴定了2个蓝光受体基因,分别是Mo WC-2、Mo CRY-1,利用PEG介导的原生质体转化,通过抗性筛选、PCR及Southern blot验证完成对基因的敲除和回补。对突变体菌株进行全面性状检测分析,结果表明,蓝光受体Mo WC-2敲除突变体的气生菌丝发育完全丧失了光周期带型,而且△mowc-2产孢减少,致病性减弱。表明Mo WC-2基因不仅参与了稻瘟病菌分生孢子的形成及致病性发育,还可能作为稻瘟病菌生物钟的核心元件或调控子来调节稻瘟病菌的生物钟。蓝光受体Mo CRY-1敲除突变体产孢减少,无论在黑暗还是光照的条件下致病性均明显强于野生型,光照可以显著抑制野生型在大麦叶片上的致病性,在先光照后白光/黑暗交替的培养条件下,野生型B157的分生孢子不能形成典型病斑,而敲除突变体△mocry-1在完整或损伤的大麦叶片上均能形成病斑,回补体HBCRY-1恢复野生型的侵染表型。提示Mo CRY-1基因作为光受体基因对光照的响应,使得稻瘟病菌失去了对光的感知力,丧失了致病光抑制现象,表明Mo CRY-1基因在侵染初期调控光照对致病性的抑制。q RT-PCR的分析结果表明Mo WC-2、Mo CRY-1基因在光照条件下的表达量水平较黑暗条件下均显著上调,进一步证明蓝光感受器基因Mo WC-2、Mo CRY-1参与响应光照信号。本文另一个研究中,我们在稻瘟病菌中鉴定了一个与水稻Os HDAC1同源的稻瘟病菌组蛋白去乙酰化酶编码基因,即Mo RPD3。Rpd3是一类组蛋白去乙酰化复合物HDAC1的催化组分。在本研究中,我们获得过表达突变体OXMo RPD3,表型分析结果表明,当过表达Mo RPD3时,稻瘟病菌营养生长不受影响,产孢量显著增加、分生孢子萌发率提高,侵染菌丝减少,致病性显著减弱,表明Mo RPD3可能调控孢子的产生、萌发以及致病力。过表达的GFP-Rpd3在营养菌丝中定位于细胞核和细胞质中。综上所述,我们研究证明蓝光受体Mo Wc-2调节稻瘟病菌的生物钟来调控稻瘟病菌气生菌丝的生长及致病力,蓝光受体Mo Cry-1通过响应光信号调控稻瘟病菌的致病光抑制过程;乙酰化酶Mo Rpd3调控稻瘟病菌的产孢、萌发及致病力。
其他文献
植物多糖具有抗氧化、抗糖化、抗病毒、治疗糖尿病以及抗炎的功效。作为在欧美有着悠久药用史的植物,紫锥菊所含的粗多糖被证实具有良好的抗炎及免疫调节功效,但其精多糖的相关活性还未见深入研究报道。本论文采用新鲜的紫锥菊(Echinacea purpurea(Linn.)Moench)地下部分为原料,对其进行粗多糖的提取、分离、纯化和结构方面的较系统的研究以及相关生物功能的测试。其主要研究结果如下:1、紫锥
番茄(Solanum lycopersicum Mill)是呼吸跃变型果实,果实在后熟过程中叶绿素快速降解,番茄红素大量合成,其果皮颜色由绿色转变为红色。目前,番茄果实中的叶绿素降解途径和番茄红素合成途径的研究较为清晰,但叶绿素降解和番茄红素合成的调控机制尚不清楚。本文利用一种能正常褪绿变红的番茄Solanum lycopersicum,cv.Ailsa Craig(AC)果实和一种不能褪绿变红的
多西环素具有广谱的抗菌活性,在兽医临床上常被用来治疗由猪肺炎支原体引起的肺炎。本研究采用体外动态模型进行多西环素对猪肺炎支原体的体外PK/PD同步模型研究,目的是探讨多西环素对猪肺炎支原体的作用效果,为临床治疗猪支原体肺炎提供科学合理的用药指导,以期在达到临床治疗效果的同时,减少细菌耐药性的产生。本试验测定了多西环素对猪肺炎支原体标准菌株(ATCC25934)的体外抗菌活性。用微量稀释法测得多西环
褐飞虱(Nilaparvata lugens)是一种重要的水稻迁飞性害虫,对许多化学农药产生了高水平的抗药性,为探索利用昆虫病原真菌防治褐飞虱的可行性,本论文筛选出对褐飞虱高毒力的昆虫病原真菌-爪哇棒束孢菌(Isaria javanica),测定了爪哇棒束孢菌对褐飞虱的敏感龄期、致死中浓度,研究了爪哇棒束孢侵染对褐飞虱若虫体内4种酶活性的影响、对新羽化成虫产卵量的影响和生殖系统的破坏,明确了爪哇棒
拟穴青蟹(Scylla paramamosain)生活在温暖海区,主要分布于印度洋至西太平洋地区,在中国东南沿海地区广泛养殖,是一类具有重要经济价值的海水养殖品种。拟穴青蟹流行病爆发以来,我国乃至世界的拟穴青蟹产业一直受到各种病害的困扰,造成了巨大的经济损失。解决这一问题的关键是加强对拟穴青蟹免疫机制的研究,并在此基础上寻找拟穴青蟹疾病防治的有效方法。Rel/NF-κB是一类核转录因子,在无脊椎动
溃疡性结肠炎是一种病因尚未完全明确的慢性非特异性炎症性疾病,临床上缺乏治疗该病的特效药物,近年来研发治疗溃疡性结肠炎的药物成为热点。参苓白术散对该病有一定疗效,明确参苓白术散治疗溃疡性结肠炎的潜在机制,有助于探讨溃疡性结肠炎的发病机理及药物开发。本试验通过使用参苓白术散治疗TNBS诱导的大鼠溃疡性结肠炎,探讨参苓白术散对大鼠溃疡性结肠炎代谢通路的影响,以期探究参苓白术散对溃疡性结肠炎的潜在治疗靶点
Mpeg1蛋白(又称穿孔素-2)是由巨噬细胞表达基因1所编码,其含有典型的攻膜复合体/穿孔素结构域(MACPF),可在病原体表面形成孔隙并使其溶破,且在哺乳动物中,Mpeg1可作为巨噬细胞特异性的标记分子。刺激隐核虫(Cryptocaryon irritans)是一种专性寄生的海水纤毛虫,给海水养殖业造成了巨大的经济损失。刺激隐核虫感染能引起鱼体抗虫免疫应答,且在局部感染部位存在免疫细胞聚集的现象
玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)是由镰刀菌产生的毒素之一,常导致小麦、大麦、大米、小米和燕麦等谷物,以及花生、大豆以及牧草等农作物的污染。误食受毒素污染的谷物和其他农产品而中毒,将对人和动物的生殖功能、免疫机能、肝脏和肾脏器官、遗传物质等造成损害,同时造成巨大的经济损失。目前,国内外已筛选出一些能够降解玉米赤霉烯酮的微生物,但是降解产物是否安全仍有待研究。呕吐毒素(Deoxyniva
斜盖伞属Clitopilus及其近缘属盖菇属Rhodocybe、小斜伞属Clitocella、拟斜伞属Clitopilopsis和亮红伞属Rhodophana真菌的特征较为独特,是粉褶蕈科真菌中较为重要的成员,部分种类具有食药用价值。我国对这几个属的研究起步较晚,相关研究非常有限。本论文在前人研究的基础上,采用经典分类学和分子系统学相结合的方法,对我国已有的标本材料及数据库相关的基因片段序列数据进
群体感应(Quorum sensing QS)机制被广泛运用于细菌间信息交流,参与调控细菌生物膜形成、运动性、致病毒力等多种生物学功能。新洋葱伯克氏菌(Burkholderia cenocepacia)是一种常见的人体条件性致病菌,常感染肺囊肿性纤维化和免疫力缺陷患者,在B.cenocepacia中,存在两种主要类型的QS系统,分别为顺式-2-十二烯酸信号系统(BDSF系统)和N-酰基高丝氨酸内酯