本文關鍵詞：核盤菌內切-1.4-β-木聚糖水解酶基因Ss-Xyl1功能研究

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【摘要】：核盤菌[Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary]是一種寄主范圍廣,可危害多種農作物的重要病原真菌。核盤菌引起的油菜菌核病不僅給我國帶來巨大的經濟損失,而且也給世界農業(yè)生產造成巨大的經濟損失。到目前為止,對于核盤菌的致病和生長發(fā)育的分子機理的了解較少。本研究前期在核盤菌中發(fā)現一個假定的木聚糖水解酶基因Ss-Xyl1,本研究將對該基因的基本特性進行分析,并對其在菌核萌發(fā)和致病過程中的作用進行研究,為揭示核盤菌的致病和生長發(fā)育相關機理提供線索。1.核盤菌Ss-Xyl1基因基本特性研究:Ss-Xyl1基因編碼的蛋白N端具有21個氨基酸構成的信號肽結構,C端有Glyco_hydro_11結構,Ss-Xyl1蛋白與許多真菌中的內切-1.4-β-木聚糖水解酶高度相似。其與近似種灰霉中的BC1G_13645蛋白高度相似,達91%(E值為3e-143)。將Ss-Xyl1轉入到畢赤酵母中表達用以獲得有活性的蛋白,通過DNS法測其木聚糖水解酶活性,檢測發(fā)現轉入Ss-Xyl1的酵母木聚糖水解酶酶活為9.8845U,而對照菌株木聚糖水解酶酶活為0.1068U,表明Ss-Xyl1具有木聚糖水解酶活性。Ss-Xyl1在菌核子實體萌發(fā)過程中和菌核發(fā)育過程中相對表達量較高,但其在菌核子實體萌發(fā)過程中相對表達量最高,是菌絲階段該基因表達量的3倍以上;Ss-Xyl1基因在侵染擬南芥初期表達量顯著上升。Ss-Xyl1基因在木聚糖為碳源時相對表達量最高,且木聚糖為碳源培養(yǎng)菌株時其木聚糖酶酶活也較高,說明核盤菌中該基因是一個受木聚糖誘導表達的基因。2.核盤菌Ss-Xyl1基因功能研究:運用基因分割標記法敲除核盤菌中Ss-Xyl1,并采用異位互補原則互補該基因。敲除轉化子菌株KO52菌落生長緩慢,菌絲尖端分枝密集,在離體油菜葉片及擬南芥植株上致病力顯著降低。Ss-Xyl1互補轉化子菌絲生長及菌絲尖端與野生型菌株相似,致病力也得到恢復,表明該基因可能與核盤菌的菌絲生長及致病力密切相關。通過DNS法測量木聚糖水解酶酶活性表明KO52的木聚糖水解酶酶活為0.13U,顯著低于野生型菌株1980的為0.37U。將菌核半埋在滅菌的河沙中觀察其菌核子實體萌發(fā)情況,發(fā)現KO52菌株形成的菌核不能萌發(fā)形成子囊柄,說明核盤菌中Ss-Xyl1與菌核萌發(fā)有關。綜上所述,核盤菌Ss-Xyl1基因編碼內切-1.4-β-木聚糖水解酶,該基因與核盤菌菌絲的生長相關,致病力密切相關,及子實體萌發(fā)密切相關,深入研究該基因可為菌核病的防治提供新的線索。
【關鍵詞】：核盤菌 Ss-Xyl1基因 基本特性 基因功能
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S432.44
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第1章 文獻綜述10-18
• 1 核盤菌綜述10-16
• 1.1 核盤菌及其危害10-11
• 1.2 核盤菌的致病機理11-13
• 1.3 核盤菌菌核萌發(fā)機理13-15
• 1.4 木聚糖酶研究15-16
• 2 本研究的目的與意義16-18
• 第2章 核盤菌Ss-Xyl1基因基本特性研究18-30
• 1 材料與方法18-22
• 1.1 供試材料18-19
• 1.2 試驗方法19-22
• 2 結果與分析22-28
• 2.1 核盤菌Ss-Xyl1基因結構預測22-23
• 2.2 核盤菌Ss-Xyl1酶活性測試23-25
• 2.3 Ss-Xyl1基因的表達及蛋白活性25-28
• 3 結論與討論28-30
• 第3章 核盤菌Ss-Xyl1基因功能研究30-46
• 1 材料與方法30-35
• 1.1 供試材料30-32
• 1.2 試驗方法32-35
• 2 結果與分析35-43
• 2.1 Ss-Xyl1敲除、互補轉化子的獲得35-36
• 2.2 Ss-Xyl1敲除、互補轉化子在PDA平板上的生長36-37
• 2.3 Ss-Xyl1敲除轉化子菌核萌發(fā)37
• 2.4 Ss-Xyl1敲除、互補轉化子菌絲形態(tài)37-39
• 2.5 Ss-Xyl1敲除、互補轉化子致病力測試39-40
• 2.6 Ss-Xyl1敲除、互補轉化子在不同碳源培養(yǎng)基上的生長40-42
• 2.7 Ss-Xyl1敲除、互補轉化子木聚糖水解酶酶活42-43
• 3 結論與討論43-46
• 第4章 結論與展望46-48
• 4.1 結論46
• 4.2 展望46-48
• 參考文獻48-60
• 致謝60-62
• 學習期間研究成果及參加的課題62

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1 肖繼芬;核盤菌內切-1.4-β-木聚糖水解酶基因Ss-Xyl1功能研究[D];西南大學;2016年

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本文編號：1136154