本文關(guān)鍵詞：稻瘟病菌自噬基因缺失對(duì)菌體及其寄主代謝的影響及差異代謝物篩選

  更多相關(guān)文章： 稻瘟病菌 自噬 代謝組學(xué) 植物-病原菌互作 代謝通路

【摘要】：自噬相關(guān)基因(ATG, autophagy associated gene)缺失影響真菌自噬,同時(shí)影響真菌代謝產(chǎn)物含量。植物與病原菌互作的過(guò)程具有高度特異性,這一過(guò)程可以產(chǎn)生大量的代謝產(chǎn)物,可以通過(guò)這些代謝產(chǎn)物的變化研究病原與寄主的互作。稻瘟病菌Magnaporthe oryzae中MoATG1缺失導(dǎo)致稻瘟病菌自噬過(guò)程中斷,對(duì)水稻CO-39失去致病力；MoATG11缺失不影響細(xì)胞自噬,突變體AMoatg11仍能引起水稻病害,且致病力與guyll一致；MoATG15缺失突變體AMoatg15對(duì)水稻的致病力降低。為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)稻瘟病菌自噬相關(guān)基因的功能,本論文首次應(yīng)用GC-MS (Gas Chromatography Mass Spectrometer)及LC-MS (Liquid Chromatography Mass Spectrometer)技術(shù)結(jié)合主成分分析(PCA, Principal Component Analysis)、正交偏最小二乘法-判別分析(OPLS-DA, Orthogonal Partial Least Squares-Discriminant Analysis)等多元統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法,對(duì)稻瘟病菌野生型菌株guyll、自噬基因缺失突變型菌株1Moatg1、AMoatg11、AMoatg15及受這些不同基因型菌株侵染的水稻進(jìn)行了代謝組學(xué)研究。主要研究成果如下：(1)鑒定了稻瘟病菌受自噬基因MoATG1、MoATG11、MoATG15缺失影響的43種差異代謝物,據(jù)此構(gòu)建了受自噬基因MoATG1、MoATG11、MoATG15影響的稻瘟病菌代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò),涉及到TCA循環(huán)、糖酵解、維生素類代謝、氨基酸代謝及次級(jí)代謝等通路的變化,并對(duì)這些代謝通路及其生物學(xué)意義進(jìn)行了闡述。(2)鑒定了水稻響應(yīng)不同基因型菌株侵染的45種差異代謝物。結(jié)合水稻葉片的致病性表型分析結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)病原菌自噬基因缺失對(duì)其寄主的影響差異主要是致病性不同引起的。對(duì)45種差異代謝物涉及的水稻通路進(jìn)行權(quán)重分析,得到影響權(quán)重最大的5條通路,分別是：丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝,甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝,苯丙氨酸代謝,磷酸肌醇代謝,乙醛酸和二羧酸代謝,并且構(gòu)建了以這5條通路為骨架的水稻代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò),闡述了其生物學(xué)意義。本研究將為全面系統(tǒng)地闡明稻瘟病菌自噬相關(guān)基因的功能,進(jìn)行自噬藥物靶標(biāo)篩選,建立稻瘟病菌自噬藥物驗(yàn)證體系,研究開(kāi)發(fā)防治稻瘟病的新型高效農(nóng)藥提供理論依據(jù),以期降低稻瘟病發(fā)生率,提高水稻生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：稻瘟病菌 自噬 代謝組學(xué) 植物-病原菌互作 代謝通路
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S435.111.41
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-20
• 1 代謝組學(xué)概述10-12
• 1.1 代謝組學(xué)的概念10
• 1.2 代謝組學(xué)研究方法10-12
• 2 代謝組學(xué)的應(yīng)用12-15
• 2.1 植物對(duì)死體營(yíng)養(yǎng)病原真菌的代謝組學(xué)響應(yīng)12-13
• 2.2 植物對(duì)活體/半活體營(yíng)養(yǎng)病原菌的代謝組學(xué)響應(yīng)13-15
• 3 真菌自噬15-19
• 3.1 ATG基因15-18
• 3.2 自噬對(duì)真菌的生物學(xué)影響18-19
• 4 本研究的目的及意義19-20
• 第二章 自噬基因缺失對(duì)稻瘟病菌代謝譜的影響20-57
• 第一節(jié) 基于GC-MS的代謝譜分析20-33
• 1 材料和方法20-22
• 2 結(jié)果與分析22-33
• 第二節(jié) 基于LC-MS的代謝譜分析33-52
• 1 材料和方法33-34
• 2 結(jié)果與分析34-52
• 第三節(jié) 自噬基因缺失影響稻瘟病菌相關(guān)代謝通路的生物學(xué)效應(yīng)闡述52-57
• 第三章 水稻響應(yīng)稻瘟病菌侵染的代謝譜分析57-97
• 第一節(jié) 基于GC-MS的代謝譜分析57-77
• 1 材料和方法57-58
• 2 結(jié)果與分析58-77
• 第二節(jié) 基于LC-MS的代謝譜分析77-91
• 1 材料和方法77-78
• 2 結(jié)果與分析78-91
• 第三節(jié) 水稻響應(yīng)稻瘟病菌侵染的相關(guān)代謝通路的生物學(xué)效應(yīng)闡述91-97
• 第四章 總結(jié)與展望97-100
• 1 稻瘟病菌中MoATG1、MoATG11、MoATG15缺失對(duì)菌體代謝組及寄主水稻代謝組的影響97-98
• 2 研究的創(chuàng)新點(diǎn)98-99
• 3 存在不足及展望99-100
• 參考文獻(xiàn)(references)100-105
• 附錄105-108

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