柑橘青綠霉菌CaMK1基因克隆與功能分析
發(fā)布時間:2021-03-28 13:19
柑橘霉菌意大利青霉(Penicillium italicum)和指狀青霉(P.digitatum)引起的青、綠霉病,是柑橘采后儲運階段最為嚴重的真菌病害。DMIs類殺菌劑能夠防控此類真菌病害,但由此產(chǎn)生的耐藥性問題日益突出。柑橘霉菌DMIs抗藥分子機制研究備受關(guān)注。鈣離子作為細胞第二信使與鈣調(diào)素結(jié)合激活鈣信號通路,參與調(diào)控真菌生長發(fā)育、形態(tài)建成、環(huán)境適應(yīng)以及藥物抗性。鈣/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶CaMK是鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的蛋白質(zhì)樞紐元件。該蛋白激酶在柑橘霉菌中的結(jié)構(gòu)與功能尚未報道。比較研究意大利青霉和指狀青霉CaMK,闡明其功能,有助于深入認識鈣信號通路調(diào)控柑橘病原真菌生長發(fā)育、環(huán)境適應(yīng)以及藥物抗性的分子機制。本研究克隆了意大利青霉(青霉)和指狀青霉(綠霉)鈣/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶基因CaMK1,通過構(gòu)建CaMK1缺失突變株、回補株及其表型分析,闡明該基因?qū)Ω涕倜咕鸂I養(yǎng)生長、毒力、環(huán)境刺激響應(yīng)和DMIs唑類藥物抗性的調(diào)控作用。主要研究結(jié)果如下:1.根據(jù)意大利青霉轉(zhuǎn)錄組解析的鈣/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶基因序列克隆了PiCaMK1。PiCaMK1的基因組 DNA(gDNA)和 cDNA 分別為 13...
【文章來源】:華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2構(gòu)巢曲霉鈣離子信號通路示意圖[99]??1.3.1鈣離子信號途徑參與真菌生長發(fā)育和孢子形成??鈣離子信號途徑在真菌營養(yǎng)生長,產(chǎn)孢發(fā)育和形態(tài)建成方面發(fā)揮著重要的作??
恥學(xué)位論文??MASTER'S?THESIS??的去磷酸化作用導(dǎo)致其從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞核,從而影響基因表達。當(dāng)真菌暴露于??其他脅迫時能夠激活鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶其他非Crzl靶蛋白的活性。由于一些鈣調(diào)神??經(jīng)磷酸酶與BcCrzl靶基因也依賴于G亞基BCG1和磷脂酶C,因此提出了鈣調(diào)磷??酸酶信號傳導(dǎo)與G蛋白偶聯(lián)受體系統(tǒng)之間相互聯(lián)系的系統(tǒng)模型(圖1-3)?DM。??lew?_branesl的??[Mg-?]4^?—?oxidative?stress?(H2O2)??<>?cxnosol??,??瓠?[CaJ1??—:...^7?I??^?1?CAM?\?—?"???C?AM?kinases??Ca:+?store???,,’??1?-?匕一BcPIC?S???CsA??calcineurin?|??BCPl?<—?1^506??@??other??、一CDRE-—??圖1-3灰霉菌鈣離子信號通路示意圖[12 ̄??1.3.3鈣離子信號途徑參與真菌多藥抗性??鈣信號傳導(dǎo)途徑中部分成員介導(dǎo)真菌多藥抗性。白色念珠菌高親和性鈣離子通??道蛋白Cchl和Midi參與DMIs殺真菌劑抗性,Cchl和Midi的缺失提高了菌株對??氟康唑和伊曲康唑的敏感性[136]。白色念珠菌低親和性鈣離子通道蛋白CaRchl基因??參與酮康唑耐受性,但突變體抗性取決于細胞外Ca2+的濃度。當(dāng)外界鈣離子濃度較??低時,CaRchl突變體對酮康唑顯示出野生型表型,將外界鈣離子濃度提高,突變??體對酮康唑變得極為敏感。推測在低鈣刺激下,鈣離子大量進入細胞,激活了鈣調(diào)??神經(jīng)磷酸酶調(diào)控對KCZ的耐受性增加,而高鈣脅迫和酮康唑藥物
發(fā)現(xiàn)了共有鈣依賴性絲氨酸-蘇氨酸??磷酸酚依賴性反應(yīng)元件(CDRE)位點,這足CrzA的結(jié)介位點。EMSA實驗證明??CrzA確實能夠結(jié)合這些上調(diào)基W中的預(yù)測CDRE位點。鈣螯合劑在某種程度上能??恢復(fù)煙曲霉藥物敏感性,并提高唑類抗性,具有線粒體缺陷的耐藥菌能夠通過調(diào)節(jié)??細胞質(zhì)Ca2+穩(wěn)態(tài)而改變敏感忡。這衣明線粒休功能陴礙能夠誘導(dǎo)鈣信號傳#,激??活CrzA靶向調(diào)擰K游基因參巧藥物抗仲。這種線粒體異常促進多藥抗性代償性分??子機制,是煙曲霉為了在藥物應(yīng)激環(huán)境中生存而采取的折中策略(圖1-4)?〃38]。??B=-if〇〇??BAPTA?AM?CaQ〇〇?O?^??f?00。一)??;CrzAMitochondria?’??Cytoplasm?/???mdr1?c/>&4?ROS?〇〇??X?(CrzA?)?|?abcC?X??fNucleus?BSowBoatioiaM?aa^??\?CT?‘洲他?J??——??圖1-4煙曲霉線粒體功能障礙誘導(dǎo)瀲活鈣倍吁通路?意圖l|38l??25??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]甾醇脫甲基抑制劑類(DMI)殺菌劑抗性分子機制研究進展[J]. 阮若昕. 杭州農(nóng)業(yè)與科技. 2018(05)
[2]超聲波清洗在柑橘采后病害防治的應(yīng)用[J]. 孫思明,林羨,陳于隴,唐道邦,吳繼軍,徐玉娟,謝春陽. 食品科技. 2018(02)
[3]一株祼腳菇屬菌株產(chǎn)抗菌活性物的基礎(chǔ)液體培養(yǎng)碳、氮源等優(yōu)化及其對柑橘青綠霉菌的作用[J]. 吳勝,霍光華,韓啟燦,龍昊知. 中國生物工程雜志. 2016(02)
[4]12種中草藥提取物對采后柑桔青綠霉菌的抑菌作用[J]. 付雯,高永祥,劉偉偉. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(09)
[5]真菌對唑類抗真菌藥物的耐受機制[J]. 胡成成,孫憲昀,陳曦,李少杰. 菌物學(xué)報. 2015(05)
[6]植物病原真菌對幾類重要單位點殺菌劑的抗藥性分子機制[J]. 詹家綏,吳娥嬌,劉西莉,陳鳳平. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(17)
[7]拮抗微生物防治柑橘采后病害研究進展[J]. 郭娟華,涂起紅,陳楚英,陳金印. 食品科學(xué). 2013(23)
[8]CCH1或MID1基因缺失對白念珠菌藥物耐受性及致病性的影響[J]. 王慧,蘆廣慶,楊寶鵬,王帆,喻其林,徐寧,程欣欣,邢來君,李明春. 生物工程學(xué)報. 2012(06)
[9]琥珀酸脫氫酶抑制劑類(SDHIs)殺菌劑及其抗性研究進展[J]. 李良孔,袁善奎,潘洪玉,王巖. 農(nóng)藥. 2011(03)
[10]中國柑橘工業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢與對策[J]. 單楊. 中國食品學(xué)報. 2008(01)
博士論文
[1]柑橘綠霉病菌比較基因組及抗DMI殺菌劑機理研究[D]. 孫學(xué)鵬.浙江大學(xué) 2015
[2]中國柑橘產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟分析與政策研究[D]. 祁春節(jié).華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2001
[3]果實采后病害生物防治及其機理研究[D]. 范青.中國科學(xué)院植物研究所 2001
碩士論文
[1]構(gòu)巢曲霉中與鈣調(diào)磷酸酶Calcineurin相關(guān)的salA、vnxA、akrA的基因敲除以及功能研究[D]. 鄭晴晴.南京師范大學(xué) 2015
[2]柑橘綠霉病菌高效基因敲除體系構(gòu)建與C-5甾醇去飽和酶基因功能研究[D]. 許謙.浙江大學(xué) 2013
[3]柑橘采后生防菌34-9抗真菌活性物質(zhì)的研究[D]. 劉昱佳.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3105628
【文章來源】:華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2構(gòu)巢曲霉鈣離子信號通路示意圖[99]??1.3.1鈣離子信號途徑參與真菌生長發(fā)育和孢子形成??鈣離子信號途徑在真菌營養(yǎng)生長,產(chǎn)孢發(fā)育和形態(tài)建成方面發(fā)揮著重要的作??
恥學(xué)位論文??MASTER'S?THESIS??的去磷酸化作用導(dǎo)致其從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞核,從而影響基因表達。當(dāng)真菌暴露于??其他脅迫時能夠激活鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶其他非Crzl靶蛋白的活性。由于一些鈣調(diào)神??經(jīng)磷酸酶與BcCrzl靶基因也依賴于G亞基BCG1和磷脂酶C,因此提出了鈣調(diào)磷??酸酶信號傳導(dǎo)與G蛋白偶聯(lián)受體系統(tǒng)之間相互聯(lián)系的系統(tǒng)模型(圖1-3)?DM。??lew?_branesl的??[Mg-?]4^?—?oxidative?stress?(H2O2)??<>?cxnosol??,??瓠?[CaJ1??—:...^7?I??^?1?CAM?\?—?"???C?AM?kinases??Ca:+?store???,,’??1?-?匕一BcPIC?S???CsA??calcineurin?|??BCPl?<—?1^506??@??other??、一CDRE-—??圖1-3灰霉菌鈣離子信號通路示意圖[12 ̄??1.3.3鈣離子信號途徑參與真菌多藥抗性??鈣信號傳導(dǎo)途徑中部分成員介導(dǎo)真菌多藥抗性。白色念珠菌高親和性鈣離子通??道蛋白Cchl和Midi參與DMIs殺真菌劑抗性,Cchl和Midi的缺失提高了菌株對??氟康唑和伊曲康唑的敏感性[136]。白色念珠菌低親和性鈣離子通道蛋白CaRchl基因??參與酮康唑耐受性,但突變體抗性取決于細胞外Ca2+的濃度。當(dāng)外界鈣離子濃度較??低時,CaRchl突變體對酮康唑顯示出野生型表型,將外界鈣離子濃度提高,突變??體對酮康唑變得極為敏感。推測在低鈣刺激下,鈣離子大量進入細胞,激活了鈣調(diào)??神經(jīng)磷酸酶調(diào)控對KCZ的耐受性增加,而高鈣脅迫和酮康唑藥物
發(fā)現(xiàn)了共有鈣依賴性絲氨酸-蘇氨酸??磷酸酚依賴性反應(yīng)元件(CDRE)位點,這足CrzA的結(jié)介位點。EMSA實驗證明??CrzA確實能夠結(jié)合這些上調(diào)基W中的預(yù)測CDRE位點。鈣螯合劑在某種程度上能??恢復(fù)煙曲霉藥物敏感性,并提高唑類抗性,具有線粒體缺陷的耐藥菌能夠通過調(diào)節(jié)??細胞質(zhì)Ca2+穩(wěn)態(tài)而改變敏感忡。這衣明線粒休功能陴礙能夠誘導(dǎo)鈣信號傳#,激??活CrzA靶向調(diào)擰K游基因參巧藥物抗仲。這種線粒體異常促進多藥抗性代償性分??子機制,是煙曲霉為了在藥物應(yīng)激環(huán)境中生存而采取的折中策略(圖1-4)?〃38]。??B=-if〇〇??BAPTA?AM?CaQ〇〇?O?^??f?00。一)??;CrzAMitochondria?’??Cytoplasm?/???mdr1?c/>&4?ROS?〇〇??X?(CrzA?)?|?abcC?X??fNucleus?BSowBoatioiaM?aa^??\?CT?‘洲他?J??——??圖1-4煙曲霉線粒體功能障礙誘導(dǎo)瀲活鈣倍吁通路?意圖l|38l??25??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]甾醇脫甲基抑制劑類(DMI)殺菌劑抗性分子機制研究進展[J]. 阮若昕. 杭州農(nóng)業(yè)與科技. 2018(05)
[2]超聲波清洗在柑橘采后病害防治的應(yīng)用[J]. 孫思明,林羨,陳于隴,唐道邦,吳繼軍,徐玉娟,謝春陽. 食品科技. 2018(02)
[3]一株祼腳菇屬菌株產(chǎn)抗菌活性物的基礎(chǔ)液體培養(yǎng)碳、氮源等優(yōu)化及其對柑橘青綠霉菌的作用[J]. 吳勝,霍光華,韓啟燦,龍昊知. 中國生物工程雜志. 2016(02)
[4]12種中草藥提取物對采后柑桔青綠霉菌的抑菌作用[J]. 付雯,高永祥,劉偉偉. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(09)
[5]真菌對唑類抗真菌藥物的耐受機制[J]. 胡成成,孫憲昀,陳曦,李少杰. 菌物學(xué)報. 2015(05)
[6]植物病原真菌對幾類重要單位點殺菌劑的抗藥性分子機制[J]. 詹家綏,吳娥嬌,劉西莉,陳鳳平. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(17)
[7]拮抗微生物防治柑橘采后病害研究進展[J]. 郭娟華,涂起紅,陳楚英,陳金印. 食品科學(xué). 2013(23)
[8]CCH1或MID1基因缺失對白念珠菌藥物耐受性及致病性的影響[J]. 王慧,蘆廣慶,楊寶鵬,王帆,喻其林,徐寧,程欣欣,邢來君,李明春. 生物工程學(xué)報. 2012(06)
[9]琥珀酸脫氫酶抑制劑類(SDHIs)殺菌劑及其抗性研究進展[J]. 李良孔,袁善奎,潘洪玉,王巖. 農(nóng)藥. 2011(03)
[10]中國柑橘工業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢與對策[J]. 單楊. 中國食品學(xué)報. 2008(01)
博士論文
[1]柑橘綠霉病菌比較基因組及抗DMI殺菌劑機理研究[D]. 孫學(xué)鵬.浙江大學(xué) 2015
[2]中國柑橘產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟分析與政策研究[D]. 祁春節(jié).華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2001
[3]果實采后病害生物防治及其機理研究[D]. 范青.中國科學(xué)院植物研究所 2001
碩士論文
[1]構(gòu)巢曲霉中與鈣調(diào)磷酸酶Calcineurin相關(guān)的salA、vnxA、akrA的基因敲除以及功能研究[D]. 鄭晴晴.南京師范大學(xué) 2015
[2]柑橘綠霉病菌高效基因敲除體系構(gòu)建與C-5甾醇去飽和酶基因功能研究[D]. 許謙.浙江大學(xué) 2013
[3]柑橘采后生防菌34-9抗真菌活性物質(zhì)的研究[D]. 劉昱佳.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3105628
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