本文關(guān)鍵詞：灰霉菌紅光受體光敏色素基因Bcphy2參與生長發(fā)育和致病性的調(diào)控，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光照是一種非常重要的環(huán)境因子,能夠調(diào)控真菌的很多方面,包括生長發(fā)育、次生代謝、致病性、以及逆境脅迫等。本文的研究對象灰霉菌(Botrytis cinerea)是一種能侵染200多種已知植物的廣寄主性營養(yǎng)壞死型真菌,也是危害程度居世界第二的植物病原菌。前人的研究發(fā)現(xiàn),灰霉菌分生孢子的產(chǎn)生、萌發(fā)管的形成、生物量、致病性等均受到光照的調(diào)控。因此對灰霉菌光生物學(xué)的探究能夠?yàn)橛行Э刂苹颐咕『μ峁┮欢ǖ睦碚撘罁?jù)。本實(shí)驗(yàn)室前期已經(jīng)對灰霉菌光敏色素Bcphy3進(jìn)行了功能研究,報(bào)道了Bcphy3缺失以后,生長速率、產(chǎn)孢、細(xì)胞壁的完整性以及致病性等方面都發(fā)生了改變。本研究通過基因缺失突變等遺傳學(xué)方法對灰霉菌另一個光敏色素基因Bcphy2的功能進(jìn)行了分析,研究結(jié)果如下：1、對灰霉菌中預(yù)測的三個紅光受體-光敏色素蛋白進(jìn)行生物信息學(xué)的分析。數(shù)據(jù)分析表明,BcPHY1、BcPHY2、BcPHY3都屬于真菌類光敏色素家族。其中本文的研究對象BcPHY2的N端是由PAS、GAF和PHY三個結(jié)構(gòu)域組成的光感應(yīng)結(jié)構(gòu)域,C端則由HisKA、HATPase-C和反應(yīng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域REC共同組成雙組分組氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。通過氨基酸序列比對,發(fā)現(xiàn)上述六個結(jié)構(gòu)域與其它真菌光敏色素同源性都較高。另外RT-PCR的結(jié)果證實(shí),Bcphy2的表達(dá)是受到光照調(diào)控的。因此,灰霉菌BcPHY2可能行使光受體功能。2、采用同源重組策略對灰霉菌光敏色素基因Bcphy2進(jìn)行敲除,共獲得了85株具有潮霉素抗性的轉(zhuǎn)化子,經(jīng)基因組水平、轉(zhuǎn)錄組水平和Southern bolt鑒定后,最終獲得2株Bcphy2缺失的突變體,命名為ΔBcphy2-28。和ΔBcphy2-58。3、Bcphy2對生長發(fā)育的影響：與野生型B05.10相比,ΔBcphy2-28和ΔBcphy2-58在各種培養(yǎng)基上生長變快,菌絲生物量積累顯著增加,產(chǎn)孢減少。通過測定菌絲中幾丁質(zhì)含量和黑色素含量,可以證明ΔBcphy2-28和ΔBcphy2-58的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,黑色素的積累減少。表明光敏色素基因Bcphy2在調(diào)控灰霉菌的生長發(fā)育中發(fā)揮了非常重要的作用。4、Bcphy2對致病性的影響：與野生型B05.10相比,ΔBcphy2-28和ABcphy2-58在洋蔥、青椒、番茄、青提、蘋果、擬南芥和煙草葉片等不同寄主上的致病性都顯著增強(qiáng)。進(jìn)一步分析其致病性增強(qiáng)的原因發(fā)現(xiàn)：在離體培養(yǎng)條件下,ΔBcphy2-28和△Bcphy2-5S分泌的細(xì)胞壁降解酶(多聚半乳糖醛酸酶、纖維素酶、蛋白酶)、活性氧、以及酸化周圍環(huán)境的能力都顯著增加,且對寄主細(xì)胞壁成分的利用能力也更強(qiáng),表明光敏色素基因Bcphy2參與了灰霉菌致病性的調(diào)控。5、Bcphy2在灰霉菌光感應(yīng)中的功能：紅光能顯著促進(jìn)對野生型B05.10的生長,藍(lán)光卻抑制其生長。而Bcphy2缺失突變體在紅光下的生長速率與黑暗沒有顯著差異。紅光可促進(jìn)B05.10大量產(chǎn)孢和產(chǎn)生黑色素,而ABcphy2-28和ABcphy2-58在紅光下分生孢子的產(chǎn)生和黑色素的積累明顯減少,但與黑暗相比,紅光的促進(jìn)作用并沒有完全消失。表明Bcphy2很可能與另外兩個光敏色素基因共同調(diào)控灰霉菌對紅光的感應(yīng)。此外,光暗下擬南芥和煙草葉片侵染實(shí)驗(yàn)證實(shí)Bcphy2參與了光照抑制灰霉菌致病性的過程。6、BcPHY2作為雙組分組氨酸激酶在逆境脅迫中的作用：與野生型B05.10相比,ΔBcphy2-28和ΔBcphy2-58對葡萄糖、山梨醇引起的滲透脅迫,KCl引起的離子脅迫,H2O2引起的氧化脅迫敏感性都增強(qiáng),但對剛果紅引起的細(xì)胞壁脅迫敏感性降低。綜上所述,灰霉菌光敏色素基因Bcphy2在生長發(fā)育、致病性以及逆境脅迫中都發(fā)揮了非常重要的作用,并且可能作為紅光受體參與了灰霉菌的光形態(tài)建成。
【關(guān)鍵詞】：灰霉菌 光敏色素 光受體 生長發(fā)育 致病性
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S432.4
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 綜述12-22
• 1. 光照對真菌的影響12-14
• 2. 光敏色素研究進(jìn)展14-18
• 2.1 植物光敏色素14-15
• 2.2 原核生物光敏色素15-16
• 2.3 真菌光敏色素16-18
• 3. 光對灰霉菌影響的研究18-20
• 4. 本論文的研究目的和意義20-22
• 1. 引言22-24
• 2. 材料與方法24-39
• 2.1 材料24-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)菌株與培養(yǎng)條件24
• 2.1.2 培養(yǎng)基及配方24-27
• 2.1.3 光源27
• 2.1.4 引物信息27-28
• 2.2 方法28-39
• 2.2.1 融合PCR獲得轉(zhuǎn)化片段28
• 2.2.2 PEG介導(dǎo)的原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化法28-30
• 2.2.3 轉(zhuǎn)化子的篩選與傳代30
• 2.2.4 CTAB法提取DNA30
• 2.2.5 Trizol法提取RNA30-31
• 2.2.6 小量提取質(zhì)粒DNA31
• 2.2.7 轉(zhuǎn)化子基因組水平和轉(zhuǎn)錄水平的鑒定31-32
• 2.2.8 Southern blots鑒定轉(zhuǎn)化子32-34
• 2.2.9 生長速率與生物量的測定34
• 2.2.10 細(xì)胞壁幾丁質(zhì)含量的測定34-35
• 2.2.11 電鏡觀察細(xì)胞壁35-36
• 2.2.12 不同光照下產(chǎn)孢量的測定36
• 2.2.13 反接種實(shí)驗(yàn)36
• 2.2.14 DAB(二氨基聯(lián)苯胺)染色法檢測活性氧(ROS)的產(chǎn)生36-37
• 2.2.15 多聚半乳糖醛酸酶、纖維素酶、蛋白酶分泌的測定37
• 2.2.16 酸化能力的檢測37
• 2.2.17 不同pH值對生長的影響37
• 2.2.18 抵抗逆境脅迫能力的檢測37-39
• 3. 結(jié)果與分析39-67
• 3.1 灰霉菌光敏色素基因Bcphy2的生物信息學(xué)分析與對光照的感應(yīng)39-43
• 3.1.1 灰霉菌光敏色素基因Bcphy2的生物信息學(xué)分析39-43
• 3.1.2 灰霉菌光敏色素基因Bcphy2對光的感應(yīng)43
• 3.2 灰霉菌光敏色素基因Bcphy2缺失突變體△Bcphy2的獲得43-45
• 3.2.1 轉(zhuǎn)化子的基因組水平鑒定43-44
• 3.2.2 轉(zhuǎn)化子的轉(zhuǎn)錄組水平鑒定44
• 3.2.3 轉(zhuǎn)化子的Southern blots鑒定44-45
• 3.3 光敏色素基因Bcphy2對灰霉菌生長發(fā)育的影響45-52
• 3.3.1 光敏色素基因Bcphy2缺失對菌落形態(tài)的影響45-47
• 3.3.2 光敏色素基因Bcphy2缺失對生長速率的影響47-49
• 3.3.3 光敏色素基因Bcphy2缺失對生物量的影響49-50
• 3.3.4 光敏色素基因Bcphy2缺失對細(xì)胞壁的影響50
• 3.3.5 光敏色素基因Bcphy2缺失對菌絲尖端的影響50-51
• 3.3.6 光敏色素基因Bcphy2缺失對黑色素積累的影響51-52
• 3.4 光敏色素基因Bcphy2對致病性的影響52-58
• 3.4.1 不同寄主上致病性的比較52-53
• 3.4.2 Bcphy2缺失后致病性增強(qiáng)原因探討53-58
• 3.5 光敏色素基因Bcphy2參與灰霉菌對逆境脅迫的調(diào)控58-59
• 3.6 光敏色素基因Bcphy2參與光感應(yīng)59-67
• 3.6.1 不同光照條件下的菌落形態(tài)59-61
• 3.6.2 不同光照下生長速率的比較61
• 3.6.3 不同光照下產(chǎn)孢量的差異61-63
• 3.6.4 不同光照下黑色素積累的比較63-65
• 3.6.5 光暗下致病性的比較65-67
• 4. 討論67-71
• 4.1 Bcphy2的生物信息學(xué)分析及功能預(yù)測67
• 4.2 Bcphy2作為光敏色素對光照的響應(yīng)67-68
• 4.3 Bcphy2參與逆境脅迫的調(diào)控68-69
• 4.4 Bcphy2的缺失對灰霉菌生長發(fā)育的影響69
• 4.5 Bcphy2的缺失對致病性的影響及原因探討69-71
• 5. 結(jié)論與展望71-74
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 致謝80-81
• 個人簡歷81

【參考文獻(xiàn)】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何金燕;灰霉菌光敏色素基因Bcphy3的功能分析[D];華東師范大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：灰霉菌紅光受體光敏色素基因Bcphy2參與生長發(fā)育和致病性的調(diào)控，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：307935