本文選題：菰黑粉菌　切入點：差異性　出處：《中國計量大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：菰黑粉菌(Ustilago esculenta)屬于擔(dān)子菌亞門黑粉菌科,其侵染茭白植株(Zizania latifolia)后能夠引起植株莖部膨大形成可食用的茭白。田間種植發(fā)現(xiàn),茭白存在正常茭白、灰茭、雄茭三種表型,其中正常茭白中的菰黑粉菌以菌絲態(tài)(mycelia-teliospore,M-T)存在,而灰茭中則主要為冬孢子(teliospore,T)形態(tài)。研究認(rèn)為,菰黑粉菌與茭白的形成密切相關(guān),而正常茭和灰茭中的菰黑粉菌之間是否存在差異尚不明確。本研究首先通過顯微操作的單孢分離技術(shù),分別從灰茭及正常茭白中分離得到了T型與MT型中的一對菰黑粉菌性親和單倍體菌株,命名為UeT14(CCTCC AF 2015016)、UeT55(CCTCC AF 2015015)與UeMT10(CCTCC AF 2015020)、UeMT46(CCTCC AF 2015021),并在體外成功實現(xiàn)了單倍體性親和菌株的融合及菌絲的生長。同時通過構(gòu)建過表達(dá)EGFP核定位蛋白的菰黑粉菌菌株,結(jié)合人工接種侵染技術(shù)對菰黑粉菌生活史展開研究,明確了菰黑粉菌不同生長階段的形態(tài)變化。進(jìn)一步對T型和MT型菰黑粉菌的研究表明兩者存在較大的差異,T型菰黑粉菌具有更強的環(huán)境適應(yīng)性。具體表現(xiàn)為:在不同的碳源及氮源培養(yǎng)基上,T型菰黑粉菌單倍體生長速率較快;營養(yǎng)條件及理化條件對T型及MT型菰黑粉菌融合及菌絲生長的影響不同,T型菰黑粉菌能夠在多種氮源及碳源培養(yǎng)基上融合及生長;同時,T型菰黑粉菌能適應(yīng)更大范圍的pH、活性氧水平及多種疏水性條件,其性親和單倍體菌株融合及菌絲生長能力比MT型強。對T型及MT型菰黑粉菌基因組信息進(jìn)行SNP分析發(fā)現(xiàn),MT型菰黑粉菌中存在大量的致病基因突變。而黑粉菌的致病性多與其二型態(tài)轉(zhuǎn)換(單倍體轉(zhuǎn)換為菌絲型)相關(guān),負(fù)責(zé)調(diào)控黑粉菌形態(tài)轉(zhuǎn)換的主要因子為其遺傳交配基因,其中b基因主要調(diào)控菌絲生長。因此本研究進(jìn)一步對菰黑粉菌中b基因的功能開展研究。首先通過簡并引物結(jié)合全基因組信息對4個菰黑粉菌單倍體菌株中的遺傳交配b位點及其中的b基因進(jìn)行克隆及生物信息學(xué)分析,結(jié)果表明:與玉米黑粉菌類似,每個b位點上存在兩個功能基因,分別為bE(b-East)基因與bW(b-West)基因,兩者的3’端均為保守區(qū),5’端均為多變區(qū)。其中UeT14菌株中為b1,包含bE1和bW1;UeT55、UeMT46菌株中為b2,包含bE2和bW2;Ue MT10菌株中為b3,包含bE3和bW3。進(jìn)一步我們通過PEG介導(dǎo)的原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化方法對不同菌株中的b基因分別敲除后進(jìn)行體外融合試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn):b基因的缺失對單倍體菌株的融合沒有明顯的影響,而對菌絲的生長影響較大,只有存在至少一對不同位點的bE基因與bW基因時單倍體菌株才能夠融合并生長菌絲,其作用模式與玉米黑粉菌相似。因此我們進(jìn)一步對菰黑粉菌中b基因上下游基因(Kpp2、Prf1、Kpp6、Rbf1、Clp1)進(jìn)行了克隆并通過qRT-PCR在試驗菌株體外融合過程的不同階段對其及剩余b基因的動態(tài)表達(dá)進(jìn)行檢測分析,結(jié)果顯示Kpp2、Prf1、Kpp6基因在單倍體融合及菌絲生長過程中持續(xù)表達(dá),而b基因在單倍體融合后出現(xiàn)明顯的上調(diào)表達(dá),而在菌絲生長受到抑制后,Rbf1、Clp1等基因的表達(dá)沒有明顯的變化,推測與玉米黑粉菌類似,菰黑粉菌中b基因受到Kpp2、Kpp6和Prf1誘導(dǎo)并通過Rbf1、Clp1等基因作用于菰黑粉菌的菌絲生長,具體作用機制及途徑還需進(jìn)一步試驗證實。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國計量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S645.2

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本文編號：1640868