【摘要】：鏈核盤菌(Monilinia spp.)引起的桃褐腐病是桃生產(chǎn)中最重要的病害之一,它在果實生長期和貯藏期造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。Monilinia spp.不僅侵染桃、李、杏等核果類果樹,還對蘋果、梨等仁果類果樹造成危害,嚴(yán)重制約我國水果的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。本研究以桃褐腐病菌(Monilinia spp.)為材料,基于基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、生物學(xué)手段相結(jié)合的方法明確基因組特征,探索其致病機(jī)理,具體研究結(jié)果如下。對我國導(dǎo)致桃褐腐病的三個主要病原種Monilinia fructicola,M.mumecola,M.yunnanensis進(jìn)行全基因組測序、組裝與功能注釋,為桃褐腐病菌的深入研究奠定基礎(chǔ)。結(jié)果表明,三個種的代表菌株基因組大小分別為45.40 Mb、40.18 Mb、44.74 Mb;大于2 kb的片段分別有163、144、146條;最長序列長度分別為4.19 Mb、2.42 Mb、3.36 Mb;N50值分別為2.20 Mb、1.00 Mb、1.01 Mb。分別預(yù)測到M.fructicola,M.mumecola,M.yunnanensis有10636、11077、10948個蛋白編碼基因;分泌蛋白和轉(zhuǎn)運RNA分別有872、908、886和336、232、229個。M.fructicola的轉(zhuǎn)運RNA顯著多于M.mumecola和M.yunnanensis。采集接種桃果實后1 h,3 h,6 h,12 h,24 h和孢子萌發(fā)(sg)階段的M.fructicola菌株Bmpc7樣品,完成RNA-Seq測序。針對不同侵染時期,鑒定特異性差異表達(dá)基因。結(jié)果表明,1 hpi是病菌與寄主相互識別、相互作用的重要時期,該階段共有1548個差異表達(dá)基因,其中773個上調(diào)表達(dá),775個下調(diào)表達(dá)。對比早期侵染階段(1 hpi,3 hpi,6 hpi,sg),發(fā)現(xiàn)1 hpi有188個特異性差異表達(dá)基因,其中100個上調(diào)表達(dá),88個下調(diào)表達(dá)。同時該階段的差異基因GO富集分析結(jié)果顯示,生物學(xué)過程和分子功能類別下的下調(diào)基因都主要富集在氧化還原相關(guān)過程中。病原菌侵染植物,寄主會釋放大量活性氧,病原菌編碼氧化還原相關(guān)酶的基因表達(dá)被抑制,對活性氧的解毒能力變?nèi)?造成侵染初期病害發(fā)展緩慢。從1 hpi階段的上調(diào)表達(dá)基因中鑒別出MfOfd1基因顯著上調(diào)表達(dá)。該基因含有1個61 bp的內(nèi)含子,CDS區(qū)2037 bp,編碼678個氨基酸。通過CRISPR/Cas9與同源重組相結(jié)合的方法敲除該基因,敲除轉(zhuǎn)化子產(chǎn)孢量降低53%-83%,且對H_2O_2更敏感。在侵染初期,寄主活性氧迸發(fā)抑制轉(zhuǎn)化子生長,導(dǎo)致其致病力下降。此外,轉(zhuǎn)化子對甘油、山梨醇、NaCl等外源滲透壓脅迫更敏感,同時對二甲酰亞胺類殺菌劑(異菌脲和菌核凈)的敏感性增強(qiáng)。以上結(jié)果表明MfOfd1基因在M.fructicola應(yīng)對氧化應(yīng)答、滲透壓信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及致病過程中發(fā)揮重要作用。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S436.621.13

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本文編號：2739634