果生刺盤孢是蘋果炭疽葉枯病的主要病原菌,它不僅可以侵染葉片造成早期落葉,還可以危害蘋果果實,引起果實斑點,給蘋果的品質(zhì)和產(chǎn)量造成嚴(yán)重的影響。果生刺盤孢引起的蘋果炭疽葉枯病近年來在我國蘋果產(chǎn)區(qū)快速蔓延,對于果生刺盤孢的致病機理目前還了解很少。有絲分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases,MAPK）是MAPK信號通路的關(guān)鍵因子,是參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo),調(diào)控細胞生長、分化、環(huán)境適應(yīng)的重要因子。絲狀真菌中,MAPK基因Pmk1所在的Fus3/Kss1-MAPK通路是調(diào)控病原菌交配、生長、產(chǎn)孢、和致病的關(guān)鍵基因。本研究以果生刺盤孢1104-B菌株為研究對象,通過基因敲除技術(shù)獲得Pmk1缺失突變體,再通過對該突變體的表型變化研究推斷該基因的功能,以期闡明果生刺盤孢的致病中的作用。主要研究結(jié)果如下:1.基于基因重組技術(shù),PEG介導(dǎo)原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化技術(shù),共獲得抗潮霉素的轉(zhuǎn)化子52株,通過PCR檢測、玻璃紙穿透試驗篩選、共得到基因敲除突變體兩株,分別是1104Pmk1-37B和1104Pmk1-38B。2.將突變體以及野生型菌株分別在PDA培養(yǎng)基培養(yǎng),結(jié)果顯示突變體... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

蘋果炭疽葉枯病在葉片以及果實上的癥狀（符丹丹2014）

6果生刺盤孢MAPK信號通路Pmk1基因的功能分析MAPKs在酵母細胞生理上有著非常重要的作用。在敲除Fus3和Kss1和Smk1后的突變體的有性繁殖以及孢子的形成會受阻。在酵母當(dāng)中，MAPKs可以幫助維持彼此的信號的特異性以及穩(wěn)定性。在高滲透的情況下，Hog1可以通過Ste11來防止Fus3和Kss1的失活（Sprague1998），菌絲的生長調(diào)控子Tec1可以受Fus3來降低菌絲的生長，同時Kss1的活性也可以靠Fus3來弱化（Qietal2005）。在菌絲交配和生長信號因子也可以通過激活Ste11來確保Hog1的信號通路的正常運行，同時在交配的過程當(dāng)中促使Fus3的活性超過Kss1（Qi&Elion2005）。圖1.1釀酒酵母MAPK組成示意圖（Rispailetal2009）Fig1.1SaccharomycescerevisiaeMAPKcomponentdiagram（Rispailetal2009）1.4.3植物病原真菌的MAPK通路概況植物病原真菌的生長和發(fā)育及致病性均受到其細胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的調(diào)控。研究表明，植物病原真菌的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑主要有3類，即Ca2+、cAMP以及MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，其中MAPK是近年來細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的熱點。植物病原真菌中至少存在3條保守的MAPK級聯(lián)途徑，它們分別是：Fus3/Kss1-MAPK途徑、Slt2-MAPK途徑以及Hog-MAPK途徑。Fus3/Kss1-MAPK主要參與調(diào)控病原菌的附著胞發(fā)育、交配反應(yīng)、侵入和致病性等過程，例如在玉米黑粉病菌（Ustilagomaydils）中該途徑主要參與并調(diào)控了U.mayils的菌絲生長，致病毒力；Slt2-MAPK途徑在小麥赤霉病菌（Fusariumgraminerarum）和小麥殼針枯葉病菌（Mycosphaerellagraminicola）中主要參與了細胞壁的發(fā)育及完整性的調(diào)控；Hog-MAPK途徑在灰霉病菌（Botrytiscinerea）等致病中主要是調(diào)控病菌對高滲透脅迫的反應(yīng)。在病原真菌中，MAPK的研究開展目前較為深入，已經(jīng)鑒定出了三個關(guān)鍵基因，分別是

第一章文獻綜述7Pmk1、Mps1以及Osm1，參與了病原菌的發(fā)育、分化和致病的過程（Xuetal2000）。在稻瘟菌中，分別含有MAPK（Pmk1、Osm1以及Mps1），MAPKK（Mst7、Pbs2以及Mkk2）和MAPKKK（Mst11、Ssk2以及Mck1）（圖1.3）（Lietal2012;Xu2000）。其中，Mps1不會涉及到附著胞的形成，只是參與了細胞壁的形成，附著胞的穿透以及侵染（Jeonetal2008;Zhaoetal2005）。Mps1調(diào)控阿拉伯糖和葡萄糖的外層細胞壁的積累，來抵抗侵染植物過程中的幾丁質(zhì)酶（Fujikawaetal2009）。Osm1調(diào)控了細胞的滲透壓，但是和附著胞芽管的產(chǎn)生和寄主的侵染關(guān)系很�。―ixonetal1999)。研究表明，在稻瘟菌當(dāng)中，敲除Pmk1基因后，得到的突變體Pmk1的菌絲生長狀況同野生型沒有差異，另外，有性和無性產(chǎn)孢都未受到影響，但是無法形成正常的附著胞，使寄主感�。╔u&Hamer1996）。在稻瘟菌中，Mst5、Mst11（MAPKKK）、Mst7（MAPKK）、Pmk1（MAPK）和GASS/GAS2基因都是Pmk1-MAPK信號途徑的重要組成部分（Jinetal2013）。同樣在Pmk1相關(guān)的基因Mst7和Mst11的突變體也無法形成附著胞，并且喪失了致病力（Jinetal2013）。利用附著胞階段的蛋白進行雙分子熒光互補和免疫共沉淀分析，發(fā)現(xiàn)Mst7的N端有MAPK的接入點，因此證實了Mst50和Pmk1是由相互作用（Zhao&Xu2007）。另外，研究發(fā)現(xiàn)，MAPK級聯(lián)途徑在植物于病原菌識別、植物防衛(wèi)反應(yīng)中均具有重要的調(diào)控作用。圖1.3稻瘟病中與其致病形態(tài)相關(guān)的主要信號途徑（Lietal2012）Figure1.3Thekeysignalingpathwayinvolvedininfection-relatedmorphogenesisinM.oryzae（Lietal2012）

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]禾谷鐮刀菌AMT1基因的功能研究[D]. 王光輝.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010



本文編號：3230437