本文關(guān)鍵詞：UvMPS1基因在對水稻稻曲菌營養(yǎng)生長和壓力應(yīng)激方面的重要作用

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【摘要】：水稻稻曲病別名青粉病、綠黑穗病、偽黑穗病、谷花病,是由Ustilaginoidea virens(Cooke.)Takah侵染導(dǎo)致的一種水稻晚期穗部病害。隨著高產(chǎn)水稻品種的推廣以及田間耕作措施的改變,該病害在全世界范圍內(nèi)開始大規(guī)模流行并且日趨嚴(yán)重,現(xiàn)已成為危害水稻產(chǎn)量和糧食安全的重要病害之一。隨著稻曲菌基因組數(shù)據(jù)庫的公布,該病原菌基因功能研究已成為可能,然而由于稻曲菌重組效率較低,目前關(guān)于該病原菌基因功能的研究還少有報道。本課題依據(jù)改良的農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)(Agrobacterium mediated transformation system,ATMT)對稻曲病菌MPS1基因進(jìn)行了敲除。利用實(shí)驗(yàn)室已構(gòu)建好的敲除稻曲病菌基因所需載體PCBDW以及用于回復(fù)突變所需載體PCBDW-GEN構(gòu)建了Uv MPS1基因敲除載體和回復(fù)突變載體;通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化體系獲得了568個轉(zhuǎn)化子,并從中篩選出一個Uv MPS1基因敲除突變體。研究發(fā)現(xiàn)Uv MPS1突變體菌落生長減慢,氣生菌絲更加致密;與野生型菌株Uv-8b相比,分生孢子產(chǎn)量降低69.51%,并形成1%形態(tài)變長的孢子,然而孢子萌發(fā)正常。壓力脅迫分析發(fā)現(xiàn),Uv MPS1突變體對Na Cl、Sorbitol、SDS、H2O2、Congo red、calcofluor具有更強(qiáng)的耐受力;Uv MPS1基因的缺失可影響稻曲病菌中氧化壓力相關(guān)基因Uv AP1、Uv SKN7、Uv ATF1以及滲透壓相關(guān)基因Uv CTT1、Uv GPD1的表達(dá)。Uv MPS1基因缺失突變體培養(yǎng)濾液中次生代謝產(chǎn)物對水稻種子萌發(fā)過程中根和葉的生長抑制作用加強(qiáng)。研究成功獲得了稻曲菌Uv MPS1突變體M1,系統(tǒng)地分析了MPS1基因缺失突變體在菌落生長、分生孢子產(chǎn)生及萌發(fā)、壓力應(yīng)激、細(xì)胞壁完整性、以及次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生等方面所起的作用。研究結(jié)果可為防控水稻稻曲病的發(fā)生上提供一定的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：稻曲病菌 MPS1 功能研究
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S435.111.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-17
• 1.1 水稻稻曲病的概況10-12
• 1.1.1 水稻稻曲病的發(fā)生和分布10
• 1.1.2 水稻稻曲病的病害循環(huán)10
• 1.1.3 水稻稻曲病的病癥10
• 1.1.4 影響水稻稻曲病的主要因素10-11
• 1.1.5 水稻稻曲病的毒素11
• 1.1.6 水稻稻曲病在經(jīng)濟(jì)上的重要性11-12
• 1.1.7 水稻稻曲病的防治12
• 1.2 概述水稻稻曲病菌病原12-13
• 1.2.1 水稻稻曲病病菌的分類12
• 1.2.2 水稻稻曲病病菌的形態(tài)學(xué)特征12-13
• 1.2.3 水稻稻曲病病菌的培養(yǎng)特性13
• 1.3 MAPK信號通路相關(guān)概述13-15
• 1.3.1 酵母中的MAPK信號通路13-14
• 1.3.2 細(xì)胞壁完整性相關(guān)信號通路14-15
• 1.4 本研究的依據(jù)、目的意義和技術(shù)路線15-17
• 1.4.1 本研究的依據(jù)15-16
• 1.4.2 本研究的目的以及意義16
• 1.4.3 本研究的技術(shù)路線16-17
• 第二章 稻曲病菌UvMPS1基因的敲除及回復(fù)突變17-30
• 2.1 材料與方法17-26
• 2.1.1 材料17-19
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法19-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果26-29
• 2.2.1 UvMPS1基因進(jìn)化樹的構(gòu)建26-27
• 2.2.2 轉(zhuǎn)化子UvMPS1的PCR檢測的結(jié)果27-28
• 2.2.3 轉(zhuǎn)化子UvMPS1的Southern雜交驗(yàn)證結(jié)果28-29
• 2.2.4 轉(zhuǎn)化子UvMPS1的回復(fù)突變菌株的獲得29
• 2.3 小結(jié)29-30
• 第三章 UvMPS1基因缺失突變體的功能驗(yàn)證30-48
• 3.1 材料與實(shí)驗(yàn)方法30-35
• 3.1.1 材料30-32
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法32-35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果35-47
• 3.2.1 菌落的生長速率及形態(tài)觀察35-38
• 3.2.2 產(chǎn)孢量的統(tǒng)計，，分生孢子形態(tài)和孢子萌發(fā)的觀察38-39
• 3.2.3 UvMPS1突變體在不同壓力篩選下的表型39-41
• 3.2.4 UvMPS1基因缺失突變體中UvAP1、UvATF1、UvSKN7、UvCTT1和UvGPD1基因表達(dá)分析41-44
• 3.2.5 菌落自溶現(xiàn)象觀察44-45
• 3.2.6 突變體UvMPS1培養(yǎng)物處理液對水稻種子萌發(fā)的抑制45-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 討論48-51
• 第五章 全文結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 致謝56-57
• 作者簡介57

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本文編號：800315