本文關(guān)鍵詞：禾谷鐮刀菌中TOR信號(hào)途徑與MAPK信號(hào)途徑互作機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：真核生物中雷帕霉素作用靶標(biāo)(Target of Rapamycin, TOR)信號(hào)途徑在感受胞外環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)與脅迫、調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)中發(fā)揮重要作用。我們前期對(duì)禾谷鐮刀菌(Fusarium graminearum)TOR信號(hào)途徑研究發(fā)現(xiàn),TOR信號(hào)途徑不僅調(diào)控禾谷鐮刀菌的致病與毒素合成、還與細(xì)胞壁完整性(CWI)途徑互作共同調(diào)控病菌對(duì)細(xì)胞壁脅迫因子的反應(yīng)。本文在此基礎(chǔ)上深入研究禾谷鐮刀菌中TOR信號(hào)途徑與高滲透性甘油(HOG)信號(hào)途徑的相互作用機(jī)制,并系統(tǒng)研究了Gpmk1信號(hào)途徑關(guān)鍵元件的生物學(xué)功能,解析TOR信號(hào)途徑與絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)途徑的互作,主要研究結(jié)果如下：1、禾谷鐮刀菌中TOR信號(hào)途徑上蛋白激酶FgSch9調(diào)控病菌氣生菌絲的生長(zhǎng)、菌絲分枝和孢子萌發(fā)。FgSCH9敲除突變體對(duì)滲透脅迫、氧化脅迫、細(xì)胞壁脅迫因子以及雷帕霉素的敏感性顯著升高,對(duì)高溫脅迫表現(xiàn)抗性。鑒定到FgSch9的互作蛋白FgMaf1,發(fā)現(xiàn)FgMaf1與FgSch9共同調(diào)控禾谷鐮刀菌的致病以及DON毒素的合成。免疫親和捕獲和免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)FgSch9可以同時(shí)與FgTor及FgHog1互作,FgSCH9敲除突變體與FgHOG1敲除突變體對(duì)外界的滲透脅迫與氧化脅迫的敏感性均顯著增加,而且雙敲突變體對(duì)外界脅迫的敏感性高于單敲突變體,表明TOR與HOG信號(hào)途徑互作共同調(diào)控病菌對(duì)滲透和氧化等外界脅迫反應(yīng)。2、禾谷鐮刀菌TOR信號(hào)途徑上Rag-GTPase FgGtr1與FgGtr2以復(fù)合體形式調(diào)控了病菌氣生菌絲的生長(zhǎng)、產(chǎn)孢、孢子萌發(fā)、致病以及DON毒素的合成。免疫親和捕獲和免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)復(fù)合體FgGtr1-FgGtr2可以與TOR下游的關(guān)鍵元件FgTap42互作；有趣的是,FgGtr1-FgGtr2復(fù)合體可以與FgHog1互作,FgGTR1與FgGTR2基因的缺失導(dǎo)致病菌對(duì)適樂時(shí)(激活HOG信號(hào)途徑的殺菌劑)的抗性增強(qiáng)。該研究結(jié)果進(jìn)一步證明TOR與HOG信號(hào)途徑存在相互作用。3、在模式酵母中,Shol是HOG途徑上游響應(yīng)外界滲透脅迫的受體蛋白。我們研究發(fā)現(xiàn),禾谷鐮刀菌中Shol的同系物(FgShol)在病菌對(duì)滲透脅迫的抗逆反應(yīng)并不發(fā)揮重要作用,但FgShol參與調(diào)控病菌的菌絲生長(zhǎng)、產(chǎn)孢、致病以及DON毒素合成,此夕,△FgShol對(duì)細(xì)胞壁脅迫物質(zhì)的敏感性顯著增加。Western blotting試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),FgShol可以正向調(diào)控細(xì)胞壁完整性(CWI)信號(hào)途徑中關(guān)鍵激酶FgMgvl的磷酸化水平。酵母雙雜、免疫共沉淀與熒光共定位實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),FgShol可以與MAPK激酶復(fù)合體FgSte50-FgStell-FgSte7互作；與FgShol類似,FgSte50-FgStell-FgSte7復(fù)合體也參與調(diào)控病菌的菌絲生長(zhǎng)、產(chǎn)孢、致病以及DON毒素合成,該復(fù)合體每個(gè)組分的突變體在麥穗上完全喪失致病力；Western blotting試驗(yàn)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),FgShol與4APK激酶復(fù)合體FgSte50-FgStell-FgSte7可以正向調(diào)控FgGpmkl的磷酸化水平。該研究結(jié)果表明,禾谷鐮刀菌中FgShol是FgGpmkl和CWI信號(hào)途徑上游的一個(gè)受體蛋白。4、鑒定到FgGpmkl下游一個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子FgSte12,發(fā)現(xiàn)FgSte12并不參與調(diào)控禾谷鐮刀菌的菌絲生長(zhǎng)、分生孢子的形成以及DON毒素合成,但AFgSte12完全喪失致病性,并且胞外蛋白酶與纖維素酶的分泌顯著減少,表明FgGpmk1信號(hào)途徑通過FgSte12調(diào)控病菌的致病性。本研究結(jié)果表明,禾谷鐮刀菌中TOR信號(hào)途徑與多個(gè)MAPK信號(hào)途徑互作共同調(diào)控病菌生長(zhǎng)、致病、毒素合成等多個(gè)重要的生命活動(dòng)。研究結(jié)果為發(fā)掘TOR途徑上的新藥靶提供重要依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：小麥赤霉病 禾谷鐮刀菌 TOR信號(hào)途徑 HOG信號(hào)途徑 Gpmk1信號(hào)途徑 致病性 DON毒素
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S435.121.45
【目錄】：

• 致謝6-8
• 全文摘要8-10
• Abstract10-14
• 第一章 文獻(xiàn)綜述14-43
• 1 禾谷鐮刀菌(Fusarium graminearum)研究概況14-27
• 1.1 小麥赤霉病概述14-15
• 1.2 禾谷鐮刀菌的生物學(xué)特征15-18
• 1.3 小麥赤霉病的防控18-22
• 1.4 禾谷鐮刀菌侵染機(jī)制研究進(jìn)展22-27
• 2 TOR(Target of Rapamycin)信號(hào)途徑研究概況27-37
• 2.1 真核生物中TOR蛋白復(fù)合體的結(jié)構(gòu)與功能27-32
• 2.2 真核生物中TORC1所介導(dǎo)的信號(hào)途徑概述32-36
• 2.3 病原真菌中TOR途徑的研究進(jìn)展36-37
• 3 病原真菌中MAPK(Mitogen-activated protein kinase)信號(hào)途徑的研究進(jìn)展37-42
• 3.1 病原真菌中HOG途徑的研究進(jìn)展40
• 3.2 病原真菌中Fus3/Kssl途徑的研究進(jìn)展40-41
• 3.3 病原真菌中CWI途徑的研究進(jìn)展41-42
• 4. 本研究目的與內(nèi)容42-43
• 第二章 材料與方法43-63
• 1 實(shí)驗(yàn)材料43-44
• 1.1 菌株43
• 1.2 Western實(shí)驗(yàn)所用抗體43
• 1.3 構(gòu)建載體所用質(zhì)粒43-44
• 1.4 用于致病性實(shí)驗(yàn)所用植物材料44
• 2 實(shí)驗(yàn)方法44-63
• 2.1 禾谷鐮刀菌的培養(yǎng)、保存、以及產(chǎn)孢方法44
• 2.2 PCR技術(shù)44
• 2.3 PCR產(chǎn)物純化44-45
• 2.4 禾谷鐮刀菌基因組DNA的提取45-46
• 2.5 DNA電泳方法46
• 2.6 DNA克隆技術(shù)與載體構(gòu)建46-48
• 2.7 禾谷鐮刀菌基因敲除、回補(bǔ)載體的構(gòu)建以及轉(zhuǎn)化子的鑒定48-49
• 2.8 禾谷鐮刀菌的原生質(zhì)轉(zhuǎn)化方法49
• 2.9 禾谷鐮刀菌轉(zhuǎn)化子的Southern blot分析49-52
• 2.10 禾谷鐮刀菌RNA的提取以及基因表達(dá)水平分析52-54
• 2.11 產(chǎn)孢量分析、子囊殼產(chǎn)生和菌絲孢子的染色54
• 2.12 禾谷鐮刀菌對(duì)細(xì)胞脅迫壓力、殺菌劑敏感性的測(cè)定54-56
• 2.13 禾谷鐮刀菌致病性實(shí)驗(yàn)56
• 2.14 禾谷鐮刀菌菌絲孢子的顯微鏡鏡觀察56
• 2.15 禾谷鐮刀菌侵染小麥后麥粒中DON毒素含量測(cè)定56-57
• 2.16 酵母雙雜交分析57-58
• 2.17 FLAG和GFP標(biāo)簽融合蛋白載體構(gòu)建58-59
• 2.18 Western blot方法59-61
• 2.19 蛋白質(zhì)免疫共沉淀61
• 2.20 親和捕捉實(shí)驗(yàn)61-63
• 第三章 結(jié)果與分析63-142
• 1. 禾谷鐮孢菌中TOR信號(hào)途徑與HOG信號(hào)途徑之間的相互作用63-101
• 1.1 禾谷鐮刀菌中蛋白激酶FgSch9介導(dǎo)了TOR信號(hào)途徑與HOG信號(hào)途徑的互作63-87
• 1.2 禾谷鐮刀菌中Rag-GTPases介導(dǎo)了TOR信號(hào)途徑與HOG信號(hào)途徑之間的互作87-98
• 1.3 小結(jié)與討論98-101
• 2. 禾谷鐮刀菌中Gpmk1信號(hào)途徑關(guān)鍵元件的功能分析101-142
• 2.1 禾谷鐮刀菌中Gpmk1上游信號(hào)感受元件的功能分析101-125
• 2.2 禾谷鐮刀菌中Gpmk1下游轉(zhuǎn)錄因子FgSte12的功能研究125-136
• 2.3 禾谷鐮刀菌中TOR信號(hào)途徑與Gpmk1信號(hào)途徑之間的聯(lián)系136-139
• 2.4 小結(jié)與討論139-142
• 第四章 全文結(jié)果和后續(xù)工作展望142-146
• 1. 全文結(jié)果142-144
• 2. 未來(lái)工作展望144-146
• 參考文獻(xiàn)146-155
• 附錄A：引物序列155-164
• 附錄B：培養(yǎng)基配方164-167
• 附錄C：常用試劑和試驗(yàn)儀器167-170
• 附錄D：作者簡(jiǎn)歷及攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表論文170

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 樊平聲;;小麥赤霉病和DON毒素研究進(jìn)展[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年05期

2 康振生,黃麗麗,H.BUCHENAUER,韓青梅,蔣選利;禾谷鐮刀菌在小麥穗部侵染過程的細(xì)胞學(xué)研究[J];植物病理學(xué)報(bào);2004年04期

  本文關(guān)鍵詞：禾谷鐮刀菌中TOR信號(hào)途徑與MAPK信號(hào)途徑互作機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：300614