大麗輪枝菌（Verticillium dahliae）是一種可引起維管束病害的土傳性植物病原菌。大麗輪枝菌寄主廣泛,可侵染數(shù)百種雙子葉植物引發(fā)黃萎病,其中包括多種經(jīng)濟作物,如棉花、馬鈴薯、番茄、萵苣等。因此探究大麗輪枝菌致病相關(guān)基因并闡明其分子機制是當前研究的熱點�；钚匝酰╮eactive oxygen species,ROS）的積累是高等植物抵御病原菌侵染的一種普遍的防御機制。病原菌進化出基于超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）的ROS清除系統(tǒng),抵御寄主植物防御反應(yīng)產(chǎn)生的胞內(nèi)外ROS,使病原菌突破寄主植物的防御系統(tǒng),成功侵染并定殖于寄主中。但SOD基因家族在大麗輪枝菌中的作用尚不明確。前期研究發(fā)現(xiàn),棉花組織誘導(dǎo)的大麗輪枝菌分泌液中存在大量致病相關(guān)蛋白,其中無信號肽的Cu/Zn-SOD（VdSOD1）表達上調(diào)3.95倍,提示VdSOD1可能在大麗輪枝菌與寄主相互作用及致病力中發(fā)揮作用。因此,本文圍繞VdSOD1的分泌特性與致病力功能,進行了詳細的研究。取得的主要研究結(jié)果如下:1.酵母信號肽追蹤實驗（the yeast signal trap assay）證... 

【文章來源】：曲阜師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

VdSOD1基因全長序列及ORF序列比對Fig2.1Sequencealignmentoffull-lengthandopenreadingframe(ORF)ofVdSOD1外顯子顯示為黑色，內(nèi)含子顯示為短線

u/Zn-SOD1的蛋白序列進行序列比對，其中包括苜蓿輪枝菌(Verticilliumalfalfae)、尖孢鐮刀菌(Fusariumoxysporum)、輪枝鐮孢菌(Fusariumverticillioides)、禾谷鐮刀菌(Fusariumgraminearum)、稻瘟病菌(Magnaportheoryzae)、灰葡萄孢菌(Botrytiscinerea)、煙曲霉(Aspergillusfumigatus)、白色念珠菌(Candidaalbicans)、釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)。結(jié)果顯示，真菌病原菌Cu/Zn-SOD1的蛋白序列之間具有高度同源性，其中大麗輪枝菌VdSOD1與尖孢鐮刀菌FoSOD1同源性高達83%，與釀酒酵母SOD1同源性也達到了70%（圖2.2B）。圖2.2VdSOD1生物信息學分析Fig2.2BioinformaticanalysisofVdSOD1圖A：VdSOD1基因結(jié)構(gòu)。外顯子顯示為黑色，內(nèi)含子顯示為白色。圖B：大麗輪枝菌VdSOD1與其它真菌病原菌Cu/Zn-SOD1蛋白序列比對。利用CLUSTALX2將VdSOD1蛋白序列與其他已知的真菌病原菌Cu/Zn-SOD1蛋白序列進行比對。黑色背景和方框中的序列分別代表高度保守區(qū)和低保守區(qū)。*和#分別代表Cu2+和Zn2+的結(jié)合殘基。兩個Cu2+/Zn2+結(jié)合結(jié)構(gòu)域單下劃線標記，非經(jīng)典分泌保守短肽雙下劃線標記。比對序列的Genbank登錄號：Verticilliumdahliae(VEDA_03436);Verticilliumalfalfae(XP_003007974.1);Fusariumoxysporum(EGU80493.1);Fusariumverticillioides(EWG38836.1);Fusariumgraminearum(CEF77131.1);Magnaportheoryzae(XP_003721165.1);Botrytiscinerea(XP_001560530.1);Aspergillusfumigatus(Q9Y8D9.3);Candidaalbicans(EEQ45246.1);Saccharomycescerevisiae(NP_012638.1).

第2章大麗輪枝菌VdSOD1基因的克隆與分析13對大麗輪枝菌VdSOD1的保守結(jié)構(gòu)域和活性位點進行預(yù)測分析。結(jié)果表明，VdSOD1具備可以與Cu2+和Zn2+結(jié)合的殘基（其中H47、H49、H64以及H121結(jié)合Cu2+；H64、H72、H81和D84結(jié)合Zn2+）；具有兩個半胱氨酸（C58和C147）可以形成二硫鍵；以及一個可以結(jié)合底物的活性位點(R144)。這些保守結(jié)構(gòu)域及活性位點的特征都表明VdSOD1是一個典型的Cu/Zn-SOD1（圖2.2B）。根據(jù)SignalP5.0[65]軟件對VdSOD1的序列分析結(jié)果顯示，VdSOD1的N端不具有信號肽(signalpeptide,SP)（圖2.3A）。但是根據(jù)VdSOD1序列特征分析表明，VdSOD1中包含了一段保守的短肽（序列為：GAPSDEDR，圖2.2B雙下劃線標記）。有研究表明，這段保守的短肽在釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)SOD1中負責非經(jīng)典分泌[41]。同時利用非經(jīng)典分泌軟件SecretomeP2.0[66]對VdSOD1的序列分析，結(jié)果顯示SecP評分為0.87，高于0.5的分泌閾值，推測VdSOD1有可能是一種非經(jīng)典分泌蛋白（圖2.3B）。綜上所述，VdSOD1是一種沒有信號肽的Cu/Zn-SOD1，且可能依靠非經(jīng)典分泌途徑分泌。圖2.3VdSOD1分泌特性的生物信息學預(yù)測Fig2.3BioinformaticpredictionofsecretorycharacteristicsofVdSOD1圖A：SignalP5.0軟件信號肽預(yù)測。圖B：SecretomeP2.0軟件非經(jīng)典分泌蛋白預(yù)測。

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：2988795