蝗綠僵菌GTPase激活蛋白基因Gyp3的功能研究
本文選題:綠僵菌 + GTP酶活化蛋白 ; 參考:《重慶大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:綠僵菌是一類重要的昆蟲病原真菌,具有生防菌株的共有優(yōu)點(diǎn);同時(shí)由于其宿主廣泛而成為研究昆蟲病原真菌的模式生物。綠僵菌在日常生產(chǎn)生活施用中也存在諸多制約因素,比如受環(huán)境影響大、殺蟲速度較慢等。因此對影響昆蟲病原真菌毒力和抗逆境能力的基因進(jìn)行研究并以此為突破口改良菌株,能為真菌農(nóng)藥的開發(fā)利用提供重要的理論基礎(chǔ)。研究表明GYP3通過抑制Rab5家族蛋白活性從而降低GTP水解速率,在病原真菌中并沒有對該蛋白的研究報(bào)道。同時(shí)在病原真菌中研究發(fā)現(xiàn)該類蛋白的靶蛋白R(shí)ab5家族對致病真菌的正常生長,毒力和抗逆境能力都至關(guān)重要;有報(bào)道稱Rab5家族在壓力條件下發(fā)揮作用時(shí)需要Rab5 GAP蛋白的參與,那么GYP3或許可以通過調(diào)控Rab5家族活性從而實(shí)現(xiàn)對菌株毒力和抗逆境能力等方面的影響,所以本研究為發(fā)現(xiàn)Gyp3基因在昆蟲病原真菌中的功能及作用機(jī)制提供了理論證據(jù),同時(shí)這也有利于利用分子生物學(xué)與基因工程等手段實(shí)現(xiàn)對綠僵菌菌株的改良。本文以綠僵菌作為實(shí)驗(yàn)材料,通過對該基因敲除及回復(fù)明確該基因功能分析其作用機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:1、Gyp3降低綠僵菌對Na+和對濕熱以及紫外輻射(UV-B)的耐受能力:在加入Nacl的1/4 SDA固體培養(yǎng)基上,敲除轉(zhuǎn)化子菌落大小明顯小于野生型和回復(fù)轉(zhuǎn)化子;隨著UV-B和熱激時(shí)間的增加,ΔGyp3與WT和CP相比萌發(fā)率顯著降低。2、Gyp3不調(diào)控綠僵菌產(chǎn)孢量,孢子附著胞形成率及對細(xì)胞壁破壞劑耐受性:在加入細(xì)胞壁破壞劑的1/4 SDA固體培養(yǎng)基上,敲除轉(zhuǎn)化子菌落大小與野生型和回復(fù)轉(zhuǎn)化子相比無明顯差異。通過測量統(tǒng)計(jì),ΔGyp3的產(chǎn)孢量和孢子附著胞形成率與WT和CP相比降低無顯著差異。3、Gyp3通過影響綠僵菌在東亞飛蝗體表的萌發(fā)率、膨壓及附著胞水解體壁水解酶的表達(dá)、在寄主昆蟲血淋巴中的生長等過程調(diào)控其毒力:通過測量統(tǒng)計(jì),ΔGyp3的萌發(fā)率、膨壓及附著胞水解體壁水解酶的表達(dá)與WT和CP相比顯著降低;抑制在寄主昆蟲血淋巴中的生長。4、Gyp3可以通過調(diào)控靶蛋白家族Rab家族的表達(dá),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對Rab蛋白活性的抑制:通過測量統(tǒng)計(jì),ΔGyp3的靶蛋白家族Rab家族的表達(dá)與WT和CP相比顯著降低。
[Abstract]:Bacillus anisopliae is an important class of entomopathogenic fungi. It has the common advantages of biocontrol strains. At the same time, because of its extensive host, it has become a model organism for the study of insect pathogenic fungi. The gene of fungal virulence and resistance to adversity has been studied and used as a breakthrough strain to provide an important theoretical basis for the development and utilization of fungal pesticides. The study shows that GYP3 can reduce the rate of GTP hydrolysis by inhibiting the activity of Rab5 family protein, and there is no report on the protein in the pathogenic fungi. The study found that the target protein Rab5 family of this protein is essential for the normal growth of pathogenic fungi, virulence and resistance to adversity; it is reported that the Rab5 family needs the participation of Rab5 GAP protein in stress conditions, and then GYP3 may be able to regulate the virulence and adversity of the strain by regulating the activity of the Rab5 family. This study provides theoretical evidence for the discovery of the function and mechanism of the Gyp3 gene in the entomopathogenic fungi, and it is also beneficial to the improvement of Bacillus anisopliae by means of molecular biology and genetic engineering. The main research results are as follows: 1, Gyp3 reduces the tolerance of Bacillus anisopliae to Na+ and humid heat and ultraviolet radiation (UV-B): on the 1/4 SDA solid medium with Nacl, the size of the knockout transformant colony is obviously smaller than the wild type and the return transformant; with the increase of UV-B and heat shock time, Delta Gyp3 Compared with WT and CP, the germination rate significantly decreased.2, Gyp3 did not regulate the sporulation of Bacillus anisopliae, the formation rate of spores and the tolerance to the cell wall destruction agent: there was no significant difference in the ratio of the colonies of the transformants to the wild type and the reverse transformant on the 1/4 SDA solid medium added to the cell wall destructive agent. By measurement, the sporulation of delta Gyp3 There was no significant difference in the formation rate of the spores and spore attachments compared with the WT and CP,.3. Gyp3 regulates the virulence by influencing the germination rate of the body surface of the oriental migratory locust, the expression of the swelling pressure and the hydrolase of the disintegrated wall of the attached cell water, and the growth of the host insect's haemolymph: the germination rate of delta Gyp3, the swelling pressure and the attached cell water through the measurement and statistics. The expression of the disintegrated wall hydrolase was significantly lower than that of WT and CP, and the inhibition of the growth of.4 in the haemolymph of host insects, Gyp3 could inhibit the activity of Rab protein by regulating the expression of the Rab family in the target protein family, and the expression of the Rab family of the target protein family of the delta Gyp3 was significantly lower than that of WT and CP.
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S476.12
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,本文編號:2005464
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