【摘要】：超氧化物歧化酶是生物體調(diào)節(jié)體內(nèi)活性氧代謝平衡的重要因子之一,同時對生物體內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)起著至關(guān)重要的作用。由新月彎孢菌(Curvularia lunata(Walk)Boed.)侵染玉米引起的彎孢菌葉斑病是一種重要葉部病害,但其致病機(jī)制尚不十分明確。本文以玉米彎孢葉斑病菌超氧化物歧化酶SOD1(icCu/Zn-SOD)為研究對象,克隆并敲除該基因,分析SOD1對相關(guān)信號途徑調(diào)控及病原菌生長發(fā)育、致病力、脅迫敏感性的影響,明確該基因的功能,為進(jìn)一步豐富玉米彎孢葉斑病菌致病機(jī)制奠定基礎(chǔ)。結(jié)果如下:1.玉米彎孢葉斑病菌SOD1基因全序列獲得及生物信息學(xué)分析。根據(jù)已知C.lunata m118中SOD1基因全序列,經(jīng)Blast比對獲得C.lunata CX-3中SOD1基因全序列。在此基礎(chǔ)上,分析玉米彎孢葉斑病菌SOD1基因和蛋白特征,該基因全長1032bp,含有4個外顯子,編碼154個氨基酸。SOD1定位于細(xì)胞質(zhì),為穩(wěn)定親水性蛋白,無信號肽。系統(tǒng)進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn),玉米彎孢葉斑病菌SOD1基因與高粱彎孢葉斑病菌SOD1基因系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系最近,同源性高達(dá)94%。2.玉米彎孢葉斑病菌SOD1基因敲除和互補(bǔ)突變體的獲得。本試驗構(gòu)建了SOD1基因敲除載體和互補(bǔ)載體,利用電擊法將其轉(zhuǎn)入到農(nóng)桿菌AGL-1中,利用ATMT技術(shù)成功獲得SOD1基因敲除和互補(bǔ)突變體,并對所得突變體進(jìn)行了抗生素篩選和PCR驗證。3.玉米彎孢葉斑病菌SOD1基因?qū)ο嚓P(guān)信號途徑基因調(diào)控的分析。為了全面了解SOD1基因?qū)τ衩讖濇呷~斑病菌信號途徑的調(diào)控,本文通過qRT-PCR技術(shù)對SOD1基因影響的相關(guān)信號途徑關(guān)鍵基因進(jìn)行表達(dá)分析,結(jié)果表明SOD1基因?qū)蛋白信號途徑中的類視黃蛋白(nop-1)、MAPK蛋白激酶途徑中的絲氨酸/蘇氨酸-蛋白激酶ste20(stk-4)及黑色素合成途徑中的三羥基萘還原酶(brn-1)都有調(diào)控作用。4.SOD1基因?qū)τ衩讖濇呷~斑病菌生物學(xué)功能及致病力的影響。DAB染色發(fā)現(xiàn),SOD1基因敲除后,成熟菌絲尖端過氧化氫濃度降低,表明SOD1基因是清除超氧根離子的關(guān)鍵基因。在抗脅迫試驗中,ΔSOD1對過氧化氫、甲萘醌和氯化鈉的敏感性顯著高于野生型,表明SOD1基因影響玉米彎孢葉斑病菌抗氧化和滲透脅迫能力。同時形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),ΔSOD1在生長初期菌絲黑色素合成明顯減少,表明SOD1基因?qū)谏睾铣删哂姓{(diào)控作用。接種試驗表明SOD1基因?qū)χ虏×o明顯影響。
【圖文】：

葉綠體類囊體1O2和 O2-產(chǎn)生位點示意圖（引自（Asada 20Fig 1 Production1O2and O2-in chloroplast thylakoids物體內(nèi)呼吸的主要場所，，其代謝過程中也會產(chǎn)生大酶復(fù)合體（復(fù)合體 I、II、III、IV）和兩種可移動的成。在進(jìn)行有氧呼吸時，電子會沿呼吸鏈進(jìn)行傳遞從呼吸鏈掉落，這些單電子會將分子氧還原生成 O

葉綠體類囊體1O2和 O2-產(chǎn)生位點示意圖（引自（Asada 20Fig 1 Production1O2and O2-in chloroplast thylakoids物體內(nèi)呼吸的主要場所，其代謝過程中也會產(chǎn)生大酶復(fù)合體（復(fù)合體 I、II、III、IV）和兩種可移動的成。在進(jìn)行有氧呼吸時，電子會沿呼吸鏈進(jìn)行傳遞從呼吸鏈掉落，這些單電子會將分子氧還原生成 O
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S435.131

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10 作物栽培專家 梁p芎

本文編號：2640804