發(fā)布時間：2017-09-15 13:41

  本文關鍵詞：禾谷鐮刀菌FgCHS8基因功能研究

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【摘要】：赤霉病降低產量劣化品質,是小麥的主要病害之一。禾谷鐮刀菌是引起赤霉病的主要致病菌。科學認識禾谷鐮刀菌的致病機理,對高效防治赤霉病非常重要。幾丁質是絲狀真菌細胞壁的重要組成成分,在生長和生殖中起重要作用。幾丁質合成酶是幾丁質生物合成途徑重要限速酶。水楊酸(SA)是一種重要的植物抗性激素,與小麥赤霉病抗性密切相關。本文對一個受SA抑制的幾丁質合成酶基因(CHS)FGSG_06550進行功能分析,取得以下主要結果：1、從Ensemb1 Fungi數(shù)據(jù)庫中獲取FGSG_06550基因序列和蛋白序列；對分屬于18種真菌的89個幾丁質合成酶基因進行系統(tǒng)進化樹分析和結構域分析,發(fā)現(xiàn)幾丁質合成酶基因家族可被分為3大類,8個小類,FGSG_06550屬于第2大類,第8小類,因此將其命名為FgCHS8;結構域預測同時發(fā)現(xiàn)其氨基酸序列含有特定的催化結構域C2(Chitin_synth_2,Pfam03142)和細胞色素b5結構域(cytochrome b5-like domain,Pfam00173)。2、構建FgCHS8基因的敲除突變體(△FgCHS8)和回復突變體(C-FgCHS8),發(fā)現(xiàn)野生型(WT)、△FgCHS8和C-FgCHS8分生孢子的長、寬和隔膜數(shù)差異不顯著。檢測WT、△FgCHS8和C-FgCHS8在酸、鹽、氧化劑和SA脅迫條件下的生長狀況,發(fā)現(xiàn)△FgCHS8突變體對脅迫的敏感性增加。3、構建FgCHS8與GFP的融合蛋白,在熒光顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)FgCHS8蛋白位于隔膜和成熟菌絲的細胞膜,說明FgCHS8蛋白主要在禾谷鐮刀菌的隔膜和細胞膜發(fā)揮作用。4、對接種于1 mM剛果紅的WT、△FgCHS8和C-FgCHS8突變體菌絲培養(yǎng)基剖面進行觀察時,發(fā)現(xiàn)相比于WT和C-FgCHS8突變體,△FgCHS8剛果紅顏色明顯變淺。測定幾丁質和幾丁質合成酶含量發(fā)現(xiàn),△FgCHS8幾丁質合成酶和幾丁質含量比WT和C-FgCHS8突變體均顯著減少,這說明FgCHS8編碼幾丁質合成酶,參與幾丁質代謝。5、接種小麥,測定單端孢霉烯(Deoxynivalenol;DON)含量發(fā)現(xiàn),相比WT和C-FgCHS8,△FgCHS8接種麥穗發(fā)病面積、擴散速率和DON積累明顯受抑制,證明FgCHS8基因對禾谷鐮刀菌致病力和DON的合成具有重要影響。
【關鍵詞】：赤霉病 水楊酸 幾丁質 幾丁質合成酶 致病性
【學位授予單位】：四川農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S435.121.45
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 研究背景9-15
• 1.1 小麥赤霉病的危害9
• 1.2 赤霉病病原菌及特征9-10
• 1.3 禾谷鐮刀菌生活史10-11
• 1.4 禾谷鐮刀菌功能基因研究現(xiàn)狀11-12
• 1.5 幾丁質合成酶基因研究12-15
• 第二章 實驗材料及方法15-23
• 2.1 供試材料15
• 2.2 供試載體15
• 2.3 培養(yǎng)基配制15-16
• 2.4 生化試劑16
• 2.5 實驗儀器16
• 2.6 序列分析16-17
• 2.7 敲除和回復突變體載體構建17-19
• 2.8 凍融法轉化農桿菌19
• 2.9 禾谷鐮刀菌和農桿菌的共培養(yǎng)19
• 2.10 突變體的潮霉素B篩選和分離純化19-20
• 2.11 敲除和回復突變體的分子鑒定20-21
• 2.11.1 PCR檢測突變體20
• 2.11.2 RT-PCR檢測20-21
• 2.11.3 qPCR檢測21
• 2.12 表型鑒定和亞細胞定位21
• 2.13 幾丁質含量測定21-22
• 2.14 幾丁質合成酶含量測定22
• 2.15 致病力和DON毒素測定22-23
• 第三章 實驗結果與分析23-34
• 3.1 序列分析23-24
• 3.2 T-DNA載體的構建24-27
• 3.3 △FgCHS8和C-FgCHS8突變體的篩選和鑒定27-28
• 3.4 FgCHS8基因對分生孢子的影響28
• 3.5 FgCHS8基因對細胞壁敏感性的影響28-30
• 3.6 FgCHS8基因亞細胞定位30
• 3.7 FgCHS8基因對幾丁質產量的影響30-32
• 3.8 FgCHS8基因對禾谷鐮刀菌致病力的影響32-34
• 第四章 討論34-36
• 參考文獻36-43
• 附表43-46
• 致謝46-47
• 碩士期間論文發(fā)表47

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本文編號：856873