本文關(guān)鍵詞：新型殺菌劑氰烯菌酯對禾谷鐮刀菌的作用機制研究　出處：《浙江大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：赤霉病是谷類作物上的毀滅性病害,不但造成糧食嚴(yán)重減產(chǎn),而且病原菌在受侵染的籽粒中還會產(chǎn)生真菌毒素,嚴(yán)重威脅食品安全和生命健康。目前生產(chǎn)上用于防治小麥赤霉病的一些殺菌劑,雖然在一定程度上可以有效地控制病害的發(fā)展,但是卻不能夠有效地抑制病原菌產(chǎn)生毒素,有的甚至?xí)碳げ≡铣筛嗟亩舅�。因�?應(yīng)用既能防病又能控毒的新型殺菌劑在小麥赤霉病可持續(xù)防控上顯得尤為重要。氰烯菌酯是一種對鐮刀菌具有特異抑菌活性的新型殺菌劑,不僅能夠有效地抑制病原菌的生長,而且還可以顯著地降低受侵染小麥籽粒中DON毒素的含量。氰烯菌酯已經(jīng)在生產(chǎn)上廣泛地應(yīng)用于防治小麥赤霉病和水稻惡苗病,但是對于氰烯菌酯的作用機制一直不明確。本研究通過藥劑篩選和紫外誘變的雙重選擇壓力,獲得了對氰烯菌酯高抗的禾谷鐮刀菌突變體,利用分子生物學(xué)和生物化學(xué)等實驗技術(shù)研究了氰烯菌酯的作用機制,取得如下發(fā)現(xiàn):1)氰烯菌酯具有優(yōu)越的抑菌和控毒特性。氰烯菌酯比目前生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用于防控小麥赤霉病的苯并咪唑類殺菌劑多菌靈和DMI類戊唑醇具有更好的抑菌活性,并且即使當(dāng)禾谷鐮刀菌侵染麥粒以后,氰烯菌酯依然能夠有效地控制病原菌產(chǎn)生DON毒素。氰烯菌酯對絕大多數(shù)鐮刀菌具有較好的抑菌活性,但對其它的真菌活性很低。2)Ⅰ型肌球蛋白點突變導(dǎo)致抗藥性。通過轉(zhuǎn)錄組和重測序分析,我們發(fā)現(xiàn)禾谷鐮刀菌的Ⅰ型肌球蛋白發(fā)生了點突變S217L和E420K。通過遺傳轉(zhuǎn)化實驗將點突變的Ⅰ型肌球蛋白基因FgMYO1S217和FgMYO1E420K轉(zhuǎn)入野生型PH-1中,敏感菌株變成了氰烯菌酯高抗菌株,證明了 Ⅰ型肌球蛋白點突變導(dǎo)致了禾谷鐮刀菌對氰烯菌酯抗藥性的產(chǎn)生。3)氰烯菌酯抑制Ⅰ型肌球蛋白ATPase酶活性。氰烯菌酯顯著抑制禾谷鐮刀菌野生型Ⅰ型肌球蛋白FgMyo1WT的 ATPase酶活性,但對點突變的Ⅰ型肌球蛋白FgMyo1S217L和FgMyo1E420K的ATPase酶活性幾乎沒有影響,說明氰烯菌酯靶向禾谷鐮刀菌Ⅰ型肌球蛋白,抑制了其ATPase酶活性從而抑制了病原菌生長。通過基因敲除以及分析Ⅰ型肌球蛋白發(fā)生點突變的抗性菌株(JS-R2)的表型缺陷,推斷在禾谷鐮刀菌中Ⅰ型肌球蛋白是生命活動所必需的。4)Ⅰ型肌球蛋白氨基酸差異性導(dǎo)致氰烯菌酯作用�；�。禾谷鐮刀菌野生型菌株P(guān)H-1獲得了稻瘟菌Ⅰ型肌球蛋白MgMyo1后同樣對氰烯菌酯高抗,說明不同物種間Ⅰ型肌球蛋白氨基酸的差異性導(dǎo)致了氰烯菌酯作用的專化性。5)氰烯菌酯抑制毒素體的形成。編碼囊泡形成蛋白FgAbp1基因敲除突變體對氰烯菌酯敏感性增加,并且敲除突變體△FgAbp1中不能正常形成囊泡。熒光共定位實驗發(fā)現(xiàn)FgAbp1與DON毒素合成途徑關(guān)鍵酶Tri1共定位于毒素體膜上。通過蛋白免疫共沉淀實驗證明了 DON毒素合成途徑關(guān)鍵酶Tri1與Ⅰ型肌球蛋白FgMyo1以及DON毒素合成途徑關(guān)鍵酶Tri4都互作,推斷氰烯菌酯很可能通過抑制了毒素體的形成從而影響了禾谷鐮刀菌正常合成DON毒素。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S432.4

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本文編號：1308310