核盤菌C2H2型鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子SsSte12的功能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-13 06:58
【摘要】:核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum)是一種具有危害性的農(nóng)業(yè)病原菌,每年都會(huì)在全球范圍內(nèi)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。核盤菌的菌核和侵染墊結(jié)構(gòu)在其長期存活以及成功侵染廣泛的宿主中扮演著至關(guān)重要的角色。促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)級(jí)聯(lián)在菌核發(fā)育和致病侵染等方面充當(dāng)著核心信號(hào)傳導(dǎo)復(fù)合物的重要作用。本研究對(duì)核盤菌MAPK級(jí)聯(lián)中假定的下游轉(zhuǎn)錄因子Ss Ste12進(jìn)行了分析。首先從核盤菌c DNA中克隆得到Ss Ste12基因編碼序列,全長2085bp,含有STE和Zf-C2H2兩個(gè)保守結(jié)構(gòu)域。設(shè)計(jì)了兩個(gè)沉默靶點(diǎn)p SD2 Target和p SD3Target,成功構(gòu)建得到沉默載體p SD2-Ss Ste12和p SD3-Ss Ste12。利用PEG-Ga Cl2介導(dǎo)的核盤菌原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化得到沉默轉(zhuǎn)化子,經(jīng)過鑒定篩選得到8個(gè)陽性Ss Ste12RNAi突變體菌株p SD2-1、p SD2-4、p SD2-11、p SD2-12、p SD3-1、p SD3-4、p SD3-7和p SD3-8作為后續(xù)研究。為了闡述Ss Ste12基因的功能,對(duì)8個(gè)Ss Ste12 RNAi突變體菌株和野生型核盤菌UF-1進(jìn)行了以下研究:(1)菌落形態(tài)和生長速率對(duì)比分析;(2)菌核形成數(shù)量和菌核干重對(duì)比分析;(3)顯微觀察菌絲形態(tài)和侵染墊的形成情況;(4)全葉法、半葉法和傷口侵染實(shí)驗(yàn)觀察RNAi突變體和UF-1侵染離體植物宿主時(shí)的致病力。結(jié)果表明Ss Ste12 RNAi突變體導(dǎo)致了菌絲營養(yǎng)生長變緩慢、菌核個(gè)體變小以及形成較少的附著胞,因此,Ss Ste12 RNAi突變體也減弱了侵染宿主植物的致病力。酵母雙雜交(Y2H)檢測(cè)和雙分子熒光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)(Bi FC)驗(yàn)證了Ss Ste12和Ss MCM1轉(zhuǎn)錄因子在細(xì)胞核中存在相互作用,但是q RT-PCR實(shí)驗(yàn)表明Ss Ste12RNAi突變體中Ss MCM1的表達(dá)與Ss Ste12無關(guān)。結(jié)合在核盤菌早期發(fā)育過程中伴隨著高Ss Ste12基因轉(zhuǎn)錄物的積累,我們的結(jié)果表明Ss Ste12作為MAPK的下游轉(zhuǎn)錄因子在菌絲生長、菌核發(fā)育和附著胞形成中扮演著調(diào)控作用,而Ss STE12和Ss MCM1的相互作用可能在調(diào)控核盤菌編碼這些性狀的基因中發(fā)揮重要作用。
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:S432.44
【圖文】:
圖 1.1 核盤菌生活史[10]Fig.1.1 Life cycle of S.sclerotiorum盤菌侵染循環(huán)菌的菌核一般在植物土壤和病殘?bào)w中進(jìn)行越冬,當(dāng)來年氣候條件適囊盤,子囊盤產(chǎn)生的子囊孢子成為初侵染源。侵染循環(huán)過程如下
圖 1.2 核盤菌侵染循環(huán)[18]Fig 1.2 Infection cycle of S.sclerotiorum1.2 Ste12 和 Ste 類蛋白的研究進(jìn)展1.2.1 Ste12 和 Ste 類蛋白的概述像任何其他生物一樣,真菌能夠感知其環(huán)境的變化并誘導(dǎo)適當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性反應(yīng)。環(huán)境約束引發(fā)的形態(tài)變化包括侵襲性/假菌絲生長、形態(tài)轉(zhuǎn)變、交配或其他特定的細(xì)胞分化[24-27]。在分子水平上理解這些過程一直是科學(xué)研究的主題,以深入了解其基本的機(jī)制。在這些適應(yīng)性反應(yīng)中中,一類特定類別的真菌轉(zhuǎn)錄因子 Ste12或 Ste12-like 蛋白已成為主要參與者。Ste12 命名來自鑒定的酵母不育突變體,Ste12 蛋白最初被發(fā)現(xiàn)是調(diào)節(jié)交配的 Fus3 絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的靶點(diǎn)[28]。Ste12p 然后也被確定為酵母侵襲性/假菌絲生長的主要調(diào)節(jié)物,作
Ste12 轉(zhuǎn)錄因子在酵母中的調(diào)控作用母 Ste12p 被 Fus3p 和 Kss1p MAPKs 磷酸化,分別參與信息素菌絲生長[32-33]。Fus3p 或 Kss1p 磷酸化 Ste12p 是誘導(dǎo) Ste12p 活圖 1.3 所示,兩種調(diào)控蛋白 Dig1p 和 Dig2p 與 Ste12p 相互作用該復(fù)合物在 Ste12p 磷酸化后解離,致使靶基因去阻遏[34-35]。Ste不同的應(yīng)答反應(yīng)提高了信號(hào)的特異性的問題,在兩個(gè)應(yīng)答反應(yīng)中一組不同的基因,并且在信息素應(yīng)答基因的情況下作為同型二聚動(dòng)子元件,或者在成絲誘導(dǎo)型基因的情況下作為與轉(zhuǎn)錄因子 Tec1體結(jié)合。如下圖 1.3 所述,Ste12p 識(shí)別 PRE DNA 基序,并且信啟動(dòng)子中存在一對(duì) PRE 基序。在一個(gè)細(xì)胞中,Ste12p 與 Mat_1p 盒轉(zhuǎn)錄因子 Mcm1p[36]。
本文編號(hào):2753134
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:S432.44
【圖文】:
圖 1.1 核盤菌生活史[10]Fig.1.1 Life cycle of S.sclerotiorum盤菌侵染循環(huán)菌的菌核一般在植物土壤和病殘?bào)w中進(jìn)行越冬,當(dāng)來年氣候條件適囊盤,子囊盤產(chǎn)生的子囊孢子成為初侵染源。侵染循環(huán)過程如下
圖 1.2 核盤菌侵染循環(huán)[18]Fig 1.2 Infection cycle of S.sclerotiorum1.2 Ste12 和 Ste 類蛋白的研究進(jìn)展1.2.1 Ste12 和 Ste 類蛋白的概述像任何其他生物一樣,真菌能夠感知其環(huán)境的變化并誘導(dǎo)適當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性反應(yīng)。環(huán)境約束引發(fā)的形態(tài)變化包括侵襲性/假菌絲生長、形態(tài)轉(zhuǎn)變、交配或其他特定的細(xì)胞分化[24-27]。在分子水平上理解這些過程一直是科學(xué)研究的主題,以深入了解其基本的機(jī)制。在這些適應(yīng)性反應(yīng)中中,一類特定類別的真菌轉(zhuǎn)錄因子 Ste12或 Ste12-like 蛋白已成為主要參與者。Ste12 命名來自鑒定的酵母不育突變體,Ste12 蛋白最初被發(fā)現(xiàn)是調(diào)節(jié)交配的 Fus3 絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的靶點(diǎn)[28]。Ste12p 然后也被確定為酵母侵襲性/假菌絲生長的主要調(diào)節(jié)物,作
Ste12 轉(zhuǎn)錄因子在酵母中的調(diào)控作用母 Ste12p 被 Fus3p 和 Kss1p MAPKs 磷酸化,分別參與信息素菌絲生長[32-33]。Fus3p 或 Kss1p 磷酸化 Ste12p 是誘導(dǎo) Ste12p 活圖 1.3 所示,兩種調(diào)控蛋白 Dig1p 和 Dig2p 與 Ste12p 相互作用該復(fù)合物在 Ste12p 磷酸化后解離,致使靶基因去阻遏[34-35]。Ste不同的應(yīng)答反應(yīng)提高了信號(hào)的特異性的問題,在兩個(gè)應(yīng)答反應(yīng)中一組不同的基因,并且在信息素應(yīng)答基因的情況下作為同型二聚動(dòng)子元件,或者在成絲誘導(dǎo)型基因的情況下作為與轉(zhuǎn)錄因子 Tec1體結(jié)合。如下圖 1.3 所述,Ste12p 識(shí)別 PRE DNA 基序,并且信啟動(dòng)子中存在一對(duì) PRE 基序。在一個(gè)細(xì)胞中,Ste12p 與 Mat_1p 盒轉(zhuǎn)錄因子 Mcm1p[36]。
【參考文獻(xiàn)】
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1 張軍政;楊謙;魏丹;楊雷;張喜林;陳雪莉;;東北黑土區(qū)核盤菌對(duì)大豆寄主的破壞性研究[J];大豆科學(xué);2008年04期
本文編號(hào):2753134
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