發(fā)布時間：2020-07-31 14:02

【摘要】：本課題組研究發(fā)現(xiàn),玉米大斑病菌HOG-MAPK級聯(lián)途徑中HOG1基因敲除突變體對高滲脅迫的耐受性下降,部分原因是突變體菌絲積累甘油能力下降。ΔStHOG1對苯基吡咯類殺菌劑和細胞壁合成干擾物質(zhì)的耐受性大大增強,顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),突變體細胞壁外側(cè)絮狀物質(zhì)消失,細胞壁變得光滑,推測HOG1基因突變影響了菌絲細胞壁的發(fā)育,但是細胞壁的這種變化與病菌對苯基吡咯類殺菌劑和細胞壁合成干擾物質(zhì)耐受性增強是否有關(guān)尚不清楚。研究證實HOG1可以磷酸化Sko1,Hot1,Smp1,Msn1,Msn2,Msn4等轉(zhuǎn)錄因子,這些轉(zhuǎn)錄因子如何調(diào)節(jié)靶基因的表達尚不清楚。本課題組研究發(fā)現(xiàn),玉米大斑病菌中僅存在一個Msn2的同源蛋白,命名為StMsn2;研究表明,酵母菌MSN2和MSN4雙突變體對高滲脅迫的耐受性大大下降,稻瘟病菌MSN2基因敲除突變體不再產(chǎn)生分生孢子,喪失對水稻葉片的致病能力。由此可見Msn2蛋白很可能參與了真菌HOG-MAPK級聯(lián)途徑對高滲脅迫的適應(yīng)及細胞壁發(fā)育和致病性的調(diào)控。但是Msn2蛋白是否參與真菌對苯基吡咯類殺菌劑和細胞壁合成干擾物質(zhì)的耐受性調(diào)控尚不清楚。在此基礎(chǔ)上,我們利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化技術(shù),獲得了2株玉米大斑病菌StMSN2基因敲除突變體;并對該突變體的生長發(fā)育,對高滲脅迫的耐受性,對苯基吡咯類殺菌劑和細胞壁合成干擾物質(zhì)的耐受性及病菌的致病性進行了研究。主要研究結(jié)果如下:1.獲得了2株StMSN2基因敲除突變體。以pBS-PUC及pPZP100載體為基本骨架、潮霉素抗性基因(HPH)作為篩選標(biāo)記,成功構(gòu)建了玉米大斑病菌StMSN2基因敲除載體。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的ATMT轉(zhuǎn)化技術(shù),轉(zhuǎn)化玉米大斑病菌01-23的野生型菌株,然后經(jīng)過潮霉素抗性篩選、特異引物PCR、RT-PCR、southern blotting驗證,最終得到2株StMSN2基因敲除突變體,將其命名為ΔStMSN2-1、ΔStMSN2-2。2.StMSN2基因突變影響了病菌的生長發(fā)育及致病性。2株ΔStMSN2-1,ΔStMSN2-2基因敲除突變體在PDA培養(yǎng)上菌落生長速率較野生型增大,菌落顏色變淺,突變體不再產(chǎn)生分生孢子。光學(xué)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn):突變體菌絲細胞較野生型明顯變長,大約是野生型細胞長度的3.2倍,突變體菌絲較野生型黑色素含量顯著下降。StMSN2基因缺失使突變體菌絲分化出附著胞的時間大大延遲,且不能穿透玻璃紙膜,不能侵染完整的玉米葉片,但是,仍然可以侵染表皮受到劃傷的玉米葉片。3.StMSN2基因突變增強了病菌對細胞壁合成干擾物質(zhì)的耐受性,同時降低了病菌細胞壁對胞壁裂解酶的抗性。(1)在CFW和剛果紅等細胞壁合成干擾物質(zhì)處理條件下,突變體菌落生長受抑制程度顯著低于野生型;(2)在細胞壁降解酶的作用下ΔStMSN2產(chǎn)生的原生質(zhì)體數(shù)量是野生型的1.56倍。4.StMSN2基因突變降低了病菌對高滲脅迫的耐受性。高滲脅迫對野生型菌落生長抑制程度顯著高于突變體。0.6 M山梨醇對ΔStMSN2-1、ΔStMSN2-2與野生型菌株的生長受抑制程度分別為對照的59.6%、60.6%和11.6%;0.4 M NaCl對其生長受抑制程度分別為對照的49.2%、57.5%和30.1%,0.4 M KCl對其生長抑制程度分別為對照的51.2%、53.0%和40.1%。5.StMSN2基因敲除突變體對咯菌腈和異菌脲的耐受性沒有明顯變化,而StHOG1基因敲除突變體對咯菌腈和異菌脲的耐受性顯著增強。在35μg/mL異菌脲處理下,WT菌株、StMSN2基因敲除突變體和StHOG1基因敲除突變體的菌落生長受抑制程度分別為對照的100%、100%、100%、7%。在0.75μg/mL咯菌腈處理下,WT菌株、兩株StMSN2基因敲除突變體和StHOG1基因敲除突變體的菌落生長受抑制程度分別為對照的80%、82%、77%、9%。
【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】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2776565