【摘要】：玉米生長過程中受多種病蟲害影響,大斑病是其中的主要葉部病害之一,引起該病的病原菌為玉米大斑病菌,有性型為大斑剛毛座腔菌[Setosphaeria turcica(Luttrell)Leonard et Syggs]。病菌中控制有性生殖的交配型基因包含StMAT1-1和StMAT1-2,分別編碼α1轉(zhuǎn)錄因子和高遷移率蛋白(high mobility group,HMG)。有性態(tài)誘導(dǎo)組合中需同時含有以上兩種交配型基因的菌株才能在適宜條件下相互識別、融合,完成質(zhì)配、核配、減數(shù)分裂,產(chǎn)生有性后代。本研究系統(tǒng)監(jiān)測了田間菌株的交配型組成,針對有性態(tài)產(chǎn)生條件不確定的現(xiàn)狀,系統(tǒng)分析了影響大斑病菌有性生殖的因素,通過創(chuàng)制并分析StMAT1-1基因缺失突變體,初步探討StMAT1-1在調(diào)控大斑病菌有性生殖中的功能,主要結(jié)果如下:1.根據(jù)交配型StMAT1-1和St MAT1-2基因序列設(shè)計特異引物,對2011-2016年田間采集獲得的664份玉米大斑病菌進(jìn)行了交配型組成鑒定,其中帶StMAT1-1基因的菌株(A交配型)有46份,占6.93%;帶StMAT1-2基因的菌株(a交配型)585份,占88.10%;同時帶StMAT1-1和St MAT1-2基因的菌株(Aa交配型)33份,占4.97%;說明田間玉米大斑病菌以a交配型菌株為主;2.對玉米大斑病菌有性態(tài)誘導(dǎo)條件進(jìn)行優(yōu)化,溫度25℃、相對濕度55%、玉米葉片為誘導(dǎo)介質(zhì)、外源添加0.12 g/L的FeCl3和0.85 g/L CaCO3、光照培養(yǎng),有利于有性態(tài)子囊殼的產(chǎn)生,同等條件下黑暗培養(yǎng)更利于有性態(tài)子囊殼成熟;3.構(gòu)建了StMAT1-1基因酵母誘餌表達(dá)載體,缺陷培養(yǎng)證實StMAT1-1基因編碼蛋白產(chǎn)物有較高的轉(zhuǎn)錄激活活性,為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子;構(gòu)建了StMAT1-1基因敲除質(zhì)粒,成功轉(zhuǎn)入到玉米大斑病菌A交配型菌株的基因組,經(jīng)潮霉素抗性篩選、特異片段PCR擴(kuò)增、Southern blot雜交驗證,獲得了2株StMAT1-1基因缺失突變體;對突變體ΔStMAT1-1-21和ΔStMAT1-1-24的生長、發(fā)育、繁殖能力進(jìn)行分析,結(jié)果表明,StMAT1-1基因缺失導(dǎo)致了突變體營養(yǎng)生長旺盛,產(chǎn)孢能力幾乎喪失,不能進(jìn)行有性生殖;4.通過與其他致病菌已知有性繁殖相關(guān)基因進(jìn)行比對,獲得玉米大斑病菌同源基因12個,利用實時定量PCR檢測有性態(tài)誘導(dǎo)過程中有性生殖相關(guān)基因的相對表達(dá)量,結(jié)果顯示,大多數(shù)與有性生殖相關(guān)的基因在子囊殼形成前期相對表達(dá)量較高,比較活躍,子囊殼成熟后這些基因的相對表達(dá)量普遍降低。
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S435.131

【參考文獻(xiàn)】

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