本文關(guān)鍵詞： 禾谷鐮刀菌 Rho蛋白 分生孢子 有性發(fā)育 致病性　出處：《福建農(nóng)林大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：由禾谷鐮刀菌引起的小麥赤霉病是世界范圍內(nèi)重要的小麥病害,然而,對于禾谷鐮刀菌的致病機理仍有許多未知的地方。已有研究表明,Rho族小GTP酶蛋白作為信號分子參與了諸多細胞學過程,包括囊泡的運輸以及致病的過程。因此,我們推論Rho族蛋白可能參與了禾谷鐮刀菌類似的過程,分析禾谷鐮刀菌中Rho族蛋白的功能有助于進一步了解禾谷鐮刀菌的生理過程及其致病機制。為了探究Rho族蛋白的功能,本研究通過基因敲除的方法對禾谷鐮刀菌的6個Rho族蛋白編碼基因進行了分析。結(jié)果顯示,FgRHO1基因是禾谷鐮刀菌生存所必需的,而FgRho3僅對菌株的營養(yǎng)生長和無性發(fā)育有一定的作用。其它4個FgRho蛋白,FgRho2、FgRho4、FgCdc42和FgRac1,在許多方面都起著作用,例如,它們都是有性發(fā)育和致病性所需的。不僅如此,FgRho2和FgRho4都還與細胞壁完整性相關(guān),且FgRho4還調(diào)控著細胞核分裂和隔膜的形成。FgRho4. FgCdc42和FgRac1還在禾谷鐮刀菌的菌絲生長和無性發(fā)育方面起著重要作用。它們各自的缺失突變體相對于野生型菌株都顯示出了顯著的生長缺陷以及它們都產(chǎn)生了形態(tài)異常的分生孢子。FgRac1的缺失還導致分生孢子的提前萌發(fā)與多位點萌發(fā)以及產(chǎn)生多分枝的菌絲。此外,FgRac1和FgRho4在DON毒素的生成方面起著相反的作用,它們分別起著負調(diào)節(jié)和正調(diào)節(jié)的作用。進一步通過酵母雙雜交與免疫共沉淀實驗,鑒定了FgRac1蛋白的兩個下游互作靶標——FgCla4和FgNoxR,并且分析了它們的功能。FgRac1通過FgCla4來主要調(diào)控禾谷鐮刀菌的營養(yǎng)生長和無性發(fā)育；通過FgNoxR和FgNoxl來調(diào)控雌性發(fā)育。FgCla4或FgNoxR的缺失都會使致病性顯著下降,說明FgRac1很可能通過這兩個下游靶標共同調(diào)控著禾谷鐮刀菌的致病性。綜上,Rho族蛋白在禾谷鐮刀菌生活周期中發(fā)揮著多樣化的功能,其中4個FgRho蛋白還參與了對致病性的調(diào)控,FgRac1可以通過與兩個下游靶標FgCla4和FgNoxR的互作來發(fā)揮功能。
[Abstract]:Wheat scab caused by Fusarium graminearum is an important disease in the world. The pathogenicity of Fusarium graminearum is still unknown. It has been shown that Rho small GTP protein is involved in many cytological processes, including vesicle transport and pathogenicity. We infer that Rho family proteins may be involved in a similar process of Fusarium graminearum. Analysis of the function of Rho family proteins in Fusarium graminearum may contribute to further understanding the physiological process and pathogenesis of Fusarium graminearum. In this study, six Rho family protein coding genes of Fusarium graminearum were analyzed by gene knockout. The results showed that FG RHO1 gene was necessary for the survival of Fusarium graminearum. The other four FgRho proteins, FgRho2FgRho2, FgRho4FgCdc42 and FgRac1, play a role in many aspects, for example, FgRho2FgRho2, FgRho4FgCdc42 and FgRac1. They are both necessary for sexual development and pathogenicity. Not only that, FG Rho2 and FgRho4 are also associated with cell wall integrity. FgRho4 also regulates nuclear division and membrane formation. FgCdc42 and FgRac1 also play an important role in mycelium growth and asexual development of Fusarium graminearum. Significant growth defects and the absence of morphologically abnormal conidia. FgRac1 also led to early germination of conidia and multiple loci germination, as well as the production of multiple branching hyphae. In addition, FgRac1 and FgRho4 were found to produce DON toxin. The face has the opposite effect. They play the roles of negative regulation and positive regulation respectively. Further, through yeast two-hybrid and immunoprecipitation experiments, The two downstream targets of FgRac1 protein FgCla4 and FgNoxRwere identified, and their functions. FgRac1 mainly regulated the vegetative growth and asexual development of Fusarium graminearum through FgCla4. The absence of FgNoxR and FgNoxl to regulate female development. FgCla4 or FgNoxR can significantly decrease pathogenicity. It is suggested that FgRac1 may jointly regulate the pathogenicity of Fusarium graminearum through these two downstream targets, and Rho family proteins play a diverse role in the life cycle of Fusarium graminearum. Four of the FgRho proteins were also involved in the pathogenicity regulation of FG Rac1 by interacting with two downstream target FgCla4 and FgNoxR.
【學位授予單位】：福建農(nóng)林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S435.121.45

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