發(fā)布時間：2021-07-19 13:45

　　玉米大斑病是世界玉米產(chǎn)區(qū)主要的真菌性病害之一,該病害主要通過損傷或殺死玉米葉片組織,減少植株的受光面積,降低光合作用效率,進(jìn)而影響玉米的品質(zhì)和產(chǎn)量。引起該病害的真菌為玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）。有關(guān)病菌侵染玉米的方式和過程已有較多研究,但兩者之間相互作用的分子機(jī)制尚不明確。本研究以大斑病菌為研究對象,通過對病菌與玉米互作轉(zhuǎn)錄組的分析,并結(jié)合分子生物學(xué)手段,挖掘并驗證了一些病菌重要的侵染相關(guān)基因;以玉米為研究對象,基于多種組學(xué)技術(shù),分析了大斑病菌侵染過程中玉米葉片在轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組以及磷酸化修飾水平上的變化,深入挖掘了與玉米響應(yīng)大斑病菌侵染過程密切相關(guān)的功能基因和代謝途徑,初步探究了玉米與大斑病菌互作過程的分子機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:1.玉米大斑病菌重要侵染相關(guān)基因的挖掘與驗證（1）通過互作轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn),共挖掘到583個與大斑病菌侵染密切相關(guān)的候選基因,其中包括StPBS2、StMKK1、StHOG1以及StKSS1等7個MAPK基因,STE12在內(nèi)的1 1個轉(zhuǎn)錄因子基因,StSP1和StSP2在內(nèi)的15個有功能注釋的效應(yīng)因子基因,以及StKU80在內(nèi)的1... 

【文章來源】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１玉米大斑病菌侵染過程轉(zhuǎn)錄組分析??（Ａ）測序樣本之間表達(dá)基因的ＰＣＡ分析，（Ｂ）差異表達(dá)基因維恩分析，（Ｃ－Ｅ）差異表達(dá)基因聚類分析，？１：色和??藍(lán)色分別表示基因上調(diào)和下調(diào)

?玉米響應(yīng)大斑病菌侵染的多組學(xué)分析及重要侵染相關(guān)基因的挖掘???２．２．３?ＭＡＰＫ途徑模型的構(gòu)建??相似的序列具有相似的結(jié)構(gòu)，相似的結(jié)構(gòu)具有相似的功能，同源蛋白具有相同的生物功??能．報據(jù)前而的分析，結(jié)合酵母菌及其他植物病原真菌ＭＡＰＫ級聯(lián)反應(yīng)研究結(jié)果ＨＡ，推斷玉米??大斑病原菌中可能存在４條ＭＡＰＫ級聯(lián)反應(yīng)（如圖２．３所示）。其中一條為ＦＵＳ３／ＫＳＳ１途徑，??首先活化的Ｓｔｕ－Ｓｔｅｌ?１使Ｓｔｕ－Ｓｔｅ７蛋白磷酸化位點“ＳＤＶＷＳ”中的２個Ｓｅｒ殘基磷酸化，激活其活??性；然后活化的Ｓｔｕ－Ｓｔｅ７使Ｓｔｕ－Ｋｓｓｌ蛋白的磷酸化位點“ＴＥＹ”中的Ｔｈｒ殘基磷酸化，激活其活??性，活化的Ｓｔｕ－Ｋｓｓ丨再激活其他的下游靶蛋白。在ＣＷＩ?（Ｃｅｌｌ?Ｗａｌｌ?Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）?－ＭＡＰＫ途徑中，??活化的Ｓｔｕ－Ｂｃｋ丨使Ｓｔｕ－Ｍｋｋｌ蛋白磷酸化位點“ＳＤＶＷＳ”中的２個Ｓｅｒ殘基磷酸化，激活活??性：然后活化的Ｓｔｕ－Ｍｋｋｌ使Ｓｔｕ－Ｓｌｔ２蛋白的磷酸化位點“ＴＥＹ”中的Ｔｈｒ殘基磷酸化，激活其活??性。在ＨＯＧ－ＭＡＰＫ途徑中，活化的Ｓｔｕ－Ｓｓｋ２使Ｓｔｕ－Ｐｂｓ２蛋白磷酸化位點“ＳＤＩＷＳ”中的２個Ｓｅｒ??殘基磷酸化，激活其活性；然后活化的Ｓｔｕ－Ｐｂｓ２使Ｓｔｕ－Ｈｏｇ丨蛋白的磷酸化位點“ＴＧＹ”中的Ｔｈｒ??殘錐磷酸化，激活ｉｔ活性。迅說在酵母菌中還沒證據(jù)表明哪個ＭＡＰＫＫ能夠激活丨ｍｅ２，?ｆｌｌ在Ｋ??米黑粉病原菌發(fā)現(xiàn)其同源蛋臼作用類似與ＭＡＰＫ，而在玉米大斑病菌中也鑒定出了其Ｍ源蛋廣１??Ｓｔｌｍｅ２，?ｍｉ；有ＭＡＰＫ家族保守的激酶活性位點－Ｄ［Ｌ／Ｉ／Ｖ］Ｋ－和－ＴｘＹ－磷酸化位點。

?河北農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文???＇?國?１?００???Ｉ０８０???＇７：－?；?￣２?ＳｔＳＬＴ２?＇?０?６０??！?：Ｓ，ＳＳＫ２?＿。２。??ＳＩＨＯＧ１?ｉ０００??—－?３?ｊＳ，ＳＴＥ１１??ｉ?ｉ??Ｉ?卜??一Ｈ?量?ＳｔＢＣＫＩ??ＢＢＢｊＢｗＢＢＢＢｊ?ｓｉｋｓｓｉ??ｒ＿ＢＢＳＩＰＳＳ２??％：：壓ＳＩＳＴＥ７??《．＃??＾?．０??圖２＿４玉米大斑病菌ＭＡＰＫ基因在病菌侵染寄主過程中表達(dá)模式分析??ＴＰＭ農(nóng)沁掂Ｗ的表達(dá)Ｍ，對；�。魳�(biāo)準(zhǔn)化處ｆｆｌＵｆｉ繪制熱Ｗ，?Ｗ屮８額＆山藍(lán)到紅趙Ｒ坫Ｗ農(nóng)達(dá)Ｍ山低到Ａ。??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｔｈｅ?ｔ＇ｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｐｍ⑴ｅ?ｏｆｔｌＫ＇?ＭＡＰＫ?ｇｅｎｅｓ?〇ｒ‘Ｓ’ｔ＂叫ｗ以．／ａ?＂仍??ＴＰＭ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ?ｔｌｉｅ?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｅｖｅｌ?ｏｆ?ｇｅｎｅｓ．?Ａ?ｈｅａｔ?ｍａｐ?ｉｓ?ｄｒａｗｎ?ｂａｓｅｄ?ｎｏｍａｌｉｓｃｄ?ｉ賣ｍａｌｈ??ｂｌｕｅ?ｔｏ?ｒｅｄ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｓ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｅｖｅｌ?ｆｒｏｍ?ｌｏｗ?ｌｏ?ｉｉｉｇｈ．??２．２．５?ＭＡＰＫ途徑基因與病菌致病性??５７尸批２為ＨＯＧ－ＭＡＰＫ途徑中的ＭＡＰＫＫ激酶基，數(shù)也；分析發(fā)現(xiàn)該禍因在＿＿ｋ米火斑病菌侵??染寄主的過程中表達(dá)量最高、上調(diào)倍數(shù)最大。利用本課題組前期創(chuàng)制的２株幻ＲＮＡｉ沉默??突變體，接種到生長至６葉期玉米葉片。觀察發(fā)現(xiàn)３周ｎ絕火多數(shù)接種ＷＴ的１＜：米觀察到明顯??的病斑，兩株ＲＮＡｉ沉默突體菌株對玉米葉片未造成明品壞死性病斑，初步證實了汾為玉??米大斑病菌侵染相關(guān)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]玉米大斑病菌MAPK超家族的全基因組鑒定及途徑模型建立[J]. 鞏校東,張曉玉,田蘭,王星懿,李坡,張盼,王玥,范永山,韓建民,谷守芹,董金皋.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(09)
[2]Receptor-Like Kinases in Plant Innate Immunity[J]. Ying Wu,Jian-Min Zhou.  Journal of Integrative Plant Biology. 2013(12)
[3]Research Progress on Northern Leaf Blight in Corn[J]. ZHAO Yingnan, and WANG Zhenhua College of Agriculture, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China.  Journal of Northeast Agricultural University（English Edition）. 2009(02)
[4]Purification and Structural Analysis of a Selective Toxin Fraction Produced by the Plant Pathogen Setosphaeria turcica[J]. ZHANG Li-hui1,DONG Jin-gao1,WANG Chao-hua1 and LI Zheng-ping1,2 1 Mycotoxin Laboratory,Agricultural University of Hebei,Baoding 071001,P.R.China 2 College of Chemistry,Hebei University,Baoding 071000,P.R.China.  Agricultural Sciences in China. 2007(04)

博士論文
[1]玉米大斑病菌漆酶基因家族鑒定及關(guān)鍵基因的功能解析[D]. 劉寧.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]玉米大斑病菌黑色素合成途徑相關(guān)基因的克隆及功能分析[D]. 曹志艷.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3290810