小麥赤霉病是影響我國(guó)糧食產(chǎn)量和食品安全的一種重大真菌病害,除了造成小麥產(chǎn)量降低,還會(huì)在感病小麥中大量積累真菌毒素DON,引發(fā)食品質(zhì)量安全問(wèn)題。禾谷鐮刀菌是小麥赤霉病的主要致病菌,其有性子囊孢子作為重要的初侵染源,在小麥赤霉病的發(fā)生過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。本實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn),禾谷鐮刀菌有性發(fā)育階段存在A-to-I RNA編輯現(xiàn)象,A-to-I RNA編輯導(dǎo)致有性階段表達(dá)的半數(shù)以上基因編碼的蛋白產(chǎn)物發(fā)生改變。其中,組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶基因GCN5表達(dá)的22%轉(zhuǎn)錄本的終止密碼子TAG在有性發(fā)育階段被RNA編輯后變成TGG,出現(xiàn)翻譯通讀,因此,GCN5在有性發(fā)育階段可同時(shí)編碼一個(gè)正常大小的蛋白和一個(gè)延長(zhǎng)了50個(gè)氨基酸的長(zhǎng)蛋白。由于組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的組蛋白乙酰化是一種重要的表觀修飾機(jī)制,可參與調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄和沉默、染色質(zhì)凝聚、DNA復(fù)制、脅迫應(yīng)答等多種細(xì)胞生命過(guò)程,因此,有性發(fā)育階段特異出現(xiàn)的GCN5長(zhǎng)蛋白很可能具有一些特異的調(diào)控功能。為了探究A-to-I RNA編輯及長(zhǎng)蛋白的功能,我們對(duì)禾谷鐮刀菌的GCN5基因進(jìn)行了敲除分析,發(fā)現(xiàn)敲除突變體菌落生長(zhǎng)滯緩、氣生菌絲少、不產(chǎn)孢、致病能力完全喪失。此外,突變體有性發(fā)育發(fā)生嚴(yán)重缺陷,不能產(chǎn)生子囊殼。外源引入野生型GCN5片段(GCN5~(TAG))到突變體中可以完全恢復(fù)ΔGCN5突變體的表型;單獨(dú)引入編輯前的GCN5片段(GCN5~(TAA))后,互補(bǔ)菌株在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、產(chǎn)孢和致病力等方面均能恢復(fù)到野生型水平,但有性發(fā)育只部分恢復(fù),能產(chǎn)生子囊殼,但子囊和子囊孢子發(fā)育以及子囊孢子噴發(fā)存在缺陷;單獨(dú)引入編輯后的GCN5片段(GCN5~(TGG))后,互補(bǔ)菌株有性階段表型不能恢復(fù),但無(wú)性階段表型部分恢復(fù)。因此,收集互補(bǔ)菌株(GCN5~(TAG))和編輯前短片段菌株(GCN5~(TAA))的子囊殼送樣測(cè)乙酰化組,結(jié)果表明編輯前短片段菌株乙�；钚员然パa(bǔ)菌株乙酰化活性高。并且編輯前GCN5短蛋白與Ada2互作強(qiáng),而編輯后的GCN5長(zhǎng)蛋白明顯與Ada2互作減弱,表明終止密碼子喪失編輯的確可以通過(guò)影響復(fù)合體亞基間的互作來(lái)調(diào)控組蛋白乙�；＞C上所述,GCN5基因終止密碼子上的A-to-I RNA編輯通過(guò)影響復(fù)合體亞基間的互作,進(jìn)而影響乙�；钚�,參與調(diào)控禾谷鐮刀菌的有性發(fā)育。該研究有助于揭示RNA編輯與組蛋白修飾這兩大表觀修飾機(jī)制之間的聯(lián)系,為有效開(kāi)展小麥赤霉病防控工作提供理論參考。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S435.121.45
【部分圖文】：

靜電力減弱，從而有利于轉(zhuǎn)錄因子，效應(yīng)因子與 DNA 結(jié)合，加快 DNA 轉(zhuǎn)錄翻譯，從這一點(diǎn)也體現(xiàn)出組蛋白修飾的重要調(diào)控作用。圖1-1 組蛋白修飾示意圖 (Bhaumik et al 2007)Fig.1-1. Schematic diagram of histone modification (Bhaumik et al 2007)在迄今所描述的所有組蛋白修飾中，乙酰化是真核生物中分布最廣、研究最多的一類組蛋白修飾，對(duì)染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)修飾和基因表達(dá)調(diào)控發(fā)揮著重要的作用 (Kuo and Allis

A-to-I RNA 編輯介導(dǎo)禾谷鐮刀菌組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶 GCN5 對(duì)有性發(fā)育的調(diào)控析發(fā)現(xiàn)，除組蛋白去泛素化酶模塊的 Sgf11 和 Sus1 外，SAGA 復(fù)合體編碼基因都在禾谷鐮刀菌中出現(xiàn)，這與構(gòu)巢曲霉 (Aspergillus nidulans) 和 (Fusarium fujikuroi) 中報(bào)道的情況類似 (Georgakopoulos et al. 2013; R sl。

第二章 RNA 編輯對(duì)禾谷鐮刀菌中 GCN5 基因功能調(diào)控 第二章 RNA 編輯對(duì)禾谷鐮刀菌中 GCN5 基因功能調(diào)控 GCN5 基因功能研究.1 GCN5 基因序列分析GCN5 是一種乙酰轉(zhuǎn)移酶，我們實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn) GCN5 在有性時(shí)期他的終止子 TAG 會(huì)為 TGG，進(jìn)而通讀下去形成延長(zhǎng)版的蛋白如圖 2-1，它編輯的概率是 22%，構(gòu)點(diǎn)突體并觀察其表型。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 陳云;王建強(qiáng);楊榮明;馬忠華;;小麥赤霉病發(fā)生危害形勢(shì)及防控對(duì)策[J];植物保護(hù);2017年05期

2 史建榮;仇劍波;董飛;徐劍宏;祭芳;劉馨;俞明正;;小麥鐮刀菌毒素及其發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)研究進(jìn)展[J];麥類作物學(xué)報(bào);2016年02期

本文編號(hào)：2815769