禾谷鐮孢菌（Fusarium graminearum）是子囊菌門的絲狀真菌,有性態(tài)為玉蜀黎赤霉（Gibberella zeae）,能侵染小麥、大麥、水稻、燕麥等禾谷類作物的穗、莖、莖基部和根部等部位,引起穗腐、莖腐、莖基腐和根腐病等病害,對農業(yè)生產造成巨大的損失。多年以來,科研工作者一直試圖尋找有效且環(huán)境友好的控制方法,但都收效甚微。了解禾谷鐮孢菌侵染寄主時的關鍵毒力基因,從致病菌的角度去了解植物與真菌相互作用的過程,將有助于尋找到新的抗病靶位點。通過分析禾谷鐮孢菌侵染寄主小麥胚芽鞘的動態(tài)基因表達譜,發(fā)現(xiàn)了一個在侵染時期特異性高表達的Cu-Zn SOD （銅-鋅超氧化物歧化酶,SOD1）。在野生型禾谷鐮孢菌中組成型表達SOD1-RFP,發(fā)現(xiàn)其定位于真菌細胞內部。通過構建重組蛋白表達載體,獲得純化后的蛋白,并用于體外酶活測定實驗,結果證實該基因所編碼的蛋白就是Cu-Zn SOD。運用基因敲除技術,獲得該基因的單基因敲除突變體,并對其進行了多項表型分析,結果顯示該蛋白能夠保護禾谷鐮孢菌抵抗胞內超氧陰離子的脅迫,且突變體較野生型菌株的致病力明顯變弱。本研究中意外發(fā)現(xiàn)SOD1突變體在H202環(huán)... 

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【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
綜述：生物體內活性氧的產生、清除及相關作用
    1 活性氧分子的種類
    2 活性氧分子的來源
    3 活性氧分子清除機制
        3.1 酶依賴型的活性氧清除機制
        3.2 非酶依賴型的活性氧清除機制
    4 ROS在信號轉導途徑中的作用
    5 病原菌對抗植物ROS
    6 展望
    參考文獻
第一章 ：一個胞內的Cu-Zn SOD和一個分泌型的Catalase幫助禾谷鐮孢菌在侵染寄主的過程中抵抗ROS
    1 引言
    2 材料與方法
        2.1 小麥品種及種植條件
        2.2 禾谷鐮孢菌的培養(yǎng)
        2.3 禾谷鐮孢菌接種小麥胚芽鞘
        2.4 禾谷鐮孢菌接種小麥穗部
        2.5 顯微觀察
        2.6 RNA抽提
        2.7 RNA反轉錄
        2.8 大腸桿菌菌株、使用的載體和培養(yǎng)基
        2.9 DNA相關操作
        2.10 基因敲除、互補的方法和轉化子的驗證
        2.11 禾谷鐮孢菌原生質體的制備和轉化
        2.12 DAB(diamino benzidine,二氨基聯(lián)苯胺)染H_2O_2
        2.13 平板實驗
        2.14 大腸桿菌中蛋白質的表達
        2.15 大腸桿菌表達蛋白的純化
        2.16 酶活性測定
        2.17 生物分析軟件
    3 結果分析
        3.1 禾谷鐮孢菌侵染寄主小麥胚芽鞘進程的觀察
        3.2 禾谷鐮孢菌侵染胚芽鞘時調高表達了一個胞內Cu-Zn SOD
        3.3 SOD1幫助禾谷鐮孢菌維持體內超氧陰離子平衡
        3.4 SOD1是禾谷鐮孢菌侵染寄主所必須的
        3.5 外源添加過氧化氫使△sod1的孢子萌發(fā)速率減緩
        3.6 侵染寄主時禾谷鐮孢菌必須應對大量H_2O_2
        3.7 禾谷鐮孢菌侵染胚芽鞘時調高表達了一個分泌型過氧化氫酶
        3.8 CAT1幫助禾谷鐮孢菌抵抗外界H_2O_2的脅迫
        3.9 CAT1是禾谷鐮孢菌侵染寄主所必須的
        3.10 △cat1侵染胚芽鞘時的DAB染色
        3.11 △cat1 sod1雙基因突變體的構建及致病力檢測
    4 討論
    5 參考文獻
    附錄1：本研究中所用的部分引物及用途
    附錄2：本研究中所有穗部侵染圖片
第二章 ：禾谷鐮孢菌果膠裂解酶PelA的生物學功能分析
    1 引言
    2 材料與方法
        2.1 實驗材料
        2.2 實驗方法
    3 實驗結果
        3.1 禾谷鐮孢菌在侵染小麥胚芽鞘時上調表達了果膠裂解酶
        3.2 原核表達PelA
        3.3 環(huán)境因素對PelA活性的影響
        3.4 PelA單基因突變體的構建及致病性檢測
    4 討論
    5 參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]一株菠蘿葉纖維脫膠菌產果膠酶的相關性質研究[J]. 鄧偉科,劉恩平,郭安平,高秋芳,郭運玲,賀立卡.  廣東農業(yè)科學. 2009(09)
[3]禾谷鐮孢轉化體系的優(yōu)化[J]. 袁婷露,張彥,於新建,曹秀云,張棟.  植物生理學通訊. 2008(02)
[4]堿性果膠酶的應用進展[J]. 李祖明,何立千,李鴻玉,白志輝,葉磊,榮瑞芬.  食品科技. 2007(08)
[5]果膠酶及其在果蔬汁加工中的應用[J]. 王衛(wèi)東,孫月娥.  食品研究與開發(fā). 2006(11)



本文編號：3583526