禾谷鐮刀菌磷酸酶組功能研究
發(fā)布時間：2021-08-26 04:28
由激酶和磷酸酶分別催化的磷酸化和去磷酸化修飾在細(xì)胞中許多生命現(xiàn)象中包括細(xì)胞周期、轉(zhuǎn)錄和翻譯、以及生理代謝等過程中發(fā)揮重要作用。在一個真核生物的基因組中,大約0.6%基因的編碼產(chǎn)物是蛋白質(zhì)磷酸酶,但人們對植物病原真菌中的磷酸酶尚缺乏系統(tǒng)研究。通過生物信息學(xué)分析,我們在禾谷鐮刀菌的基因組中發(fā)現(xiàn)82個可能編碼磷酸酶的基因,本文對這82個基因進(jìn)行了系統(tǒng)研究,取得如下研究進(jìn)展：（1）基因敲除試驗(yàn)中,我們成功獲得了71個基因缺失突變體,對這些突變體進(jìn)行了15種表型分析,涵蓋菌體生長、對不同營養(yǎng)成分的響應(yīng)及致病性等方面；未能獲得其余11個基因敲除突變體,表明它們可能是禾谷鐮刀菌的持家基因。（2）磷酸酶Fg09532的基因缺失突變體（△Fg09532）在基礎(chǔ)培養(yǎng)基MM（minimal media）培養(yǎng)基上不能生長,但是可以在營養(yǎng)豐富的PDA （potato dextrose agar）培養(yǎng)基上生長,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)甲硫氨酸的添加使△Fg09532在MM培養(yǎng)基上恢復(fù)生長,而其它氨基酸的添加不能恢復(fù)△Fg09532在MM上的生長缺陷,說明磷酸酶Fg09532參與到禾谷鐮刀菌中甲硫氨酸合成途徑的調(diào)控。（3）4個磷酸...
【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：164 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
小麥赤霉病病害侵染循環(huán)（Trail，2009)
在禾谷鐮刀菌侵染麥穗時，DON是一個重要的致病因子，實(shí)驗(yàn)表明禾谷鐮刀菌在侵染階段DON的產(chǎn)量顯著高于在培養(yǎng)基上的生長階段(Ochiai et al,2007)。體外實(shí)驗(yàn)證明DON毒素可以抑制蛋白質(zhì)的合成，在小麥和擬南界上外源施用DON會引起寄主程序性細(xì)胞死亡和植物防御基因強(qiáng)烈的表達(dá)(Brown et al,2010)。在動物細(xì)胞中，DON也會引起程序性細(xì)胞死亡以及核糖體毒性應(yīng)激引起的免疫反應(yīng)（Pestka，2010)。在鐮刀菌侵染植物時，DON可以幫助病菌殺死植物細(xì)胞利用病菌的f展，Boddu等發(fā)現(xiàn)提高DON的產(chǎn)量可以在禾谷鐮刀菌接種敏感性大麥后加速壞死病斑的產(chǎn)生（Boddu e/a/.，2007)。體外實(shí)驗(yàn)表明，胺類物質(zhì)、酸性環(huán)境、滲透脅迫和氧化脅迫等均可以刺激DON的產(chǎn)生(Ochiai et al, 2007)。1.1.3小麥赤霉病的防治方法目前我國各大麥區(qū)主要種植的小麥多為赤霉病感病品種，缺乏有效的抗病品種是制約赤霉病防治的一大問題。影響小麥赤霉病大爆發(fā)的主要因素是田問初始
都屬于天冬氛酸依賴型蛋白質(zhì)濟(jì)酸酶（Meinhart et al…2005; Zhang et al’’ 2006),因此，有的報(bào)道也習(xí)慣用FCP/SCP代表這類破酸酶家族（圖1.3)。訓(xùn)rPWA L1 」309卜i . I t—]術(shù)r LpF>6[一—ri I T—1—TTZDms「PP1 ！ LI __J 咖—H 擁"CBD M廠 Lppzer-- in…i I T—1~^一I i ■ IS2，(CaMoetifta).PPP 一 - tPfl Gkjmair (Ajn~r~ I '： I 讓?-￥r-nrr—■ 4擁L PP7 『-.「■—，-「一「一"! ?3 鐵‘i. ‘ .... 』U",_.11 . : ..:1.,.. I . .. '? Gatalytio core <3omain t《洛“‘----f' '■ -V -??, .‘PPM 羅 I I r"I —3sgI ICatalytic cor# domain iTitiT.|-r- --...t ,, ?'''、#”<、-X\-mm --. a, ..- 8????：；”O(jiān)kDXT T PD/N,Scpi I 可261FCFVSCF* In5en;<j? 8RCt ^rlvgin ?F叩 1 丨 【■丨U 刷rCPH domain於'V:' ’ ‘ ?；■ ■ ?"■ V ： i圖1.3蛋白質(zhì)蘇/絲氨酸破酸酶包含三個家族（Shi，2009)Fig. 1.3 The sub-families ofPSPs. (Shi, 2009)PPPs家族是PSPs家族中研究最為廣泛的碟酸酶，它普遍存在于所有的真核生物中，它們參與到細(xì)胞的分裂和細(xì)胞周期的調(diào)控、蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞生理代謝、胞內(nèi)信號通道的建立和信號傳導(dǎo)等生命活動中（Cohen, 2000; Ceulemans &Bollen, 2004)。PPPs家族中的很多碟酸酶在進(jìn)行底物去碟酸化時，催化亞基需要多種調(diào)節(jié)亞基的配合才能共同完成去構(gòu)酸化反應(yīng)。如圖1.3所示，典型的PPPs成員包括蛋白質(zhì)碟酸酶1 ( protein phosphatase丨
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小麥中鐮刀菌毒素脫氧雪腐鐮刀菌烯醇污染現(xiàn)狀與防控研究進(jìn)展[J]. 史建榮,劉馨,仇劍波,祭芳,徐劍宏,董飛,殷憲超,冉軍艦. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(18)
[2]小麥抗赤霉病種質(zhì)資源的鑒定與篩選[J]. 呂超,姚琴,周榮華,許如根,賈繼增. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2012(04)
[3]Functional Characterization of a NEM1-Like Gene in Magnaporthe oryzae[J]. WANG Ying1,JIAO Tian-lei1,LIU Xiao-hong2,LIN Fu-cheng2 and WU Wei-ren1,3 1 Department of Agronomy,College of Agriculture & Biotechnology,Zhejiang University,Hangzhou 310029,P.R.China 2 Institute of Biotechnology,College of Agriculture & Biotechnology,Zhejiang University,Hangzhou 310029,P.R.China 3 School of Life Sciences,Fujian Agriculture & Forestry University,Fuzhou 350002,P.R.China. Agricultural Sciences in China. 2011(09)
[4]禾谷鐮孢菌對氰烯菌酯的敏感性基線及室內(nèi)抗藥性風(fēng)險(xiǎn)初步評估[J]. 李恒奎,陳長軍,王建新,周明國. 植物病理學(xué)報(bào). 2006(03)
[5]殺菌劑抗性研究進(jìn)展[J]. 周明國,葉鐘音,劉經(jīng)芬. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(03)
本文編號：3363544
【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：164 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
小麥赤霉病病害侵染循環(huán)（Trail，2009)
在禾谷鐮刀菌侵染麥穗時，DON是一個重要的致病因子，實(shí)驗(yàn)表明禾谷鐮刀菌在侵染階段DON的產(chǎn)量顯著高于在培養(yǎng)基上的生長階段(Ochiai et al,2007)。體外實(shí)驗(yàn)證明DON毒素可以抑制蛋白質(zhì)的合成，在小麥和擬南界上外源施用DON會引起寄主程序性細(xì)胞死亡和植物防御基因強(qiáng)烈的表達(dá)(Brown et al,2010)。在動物細(xì)胞中，DON也會引起程序性細(xì)胞死亡以及核糖體毒性應(yīng)激引起的免疫反應(yīng)（Pestka，2010)。在鐮刀菌侵染植物時，DON可以幫助病菌殺死植物細(xì)胞利用病菌的f展，Boddu等發(fā)現(xiàn)提高DON的產(chǎn)量可以在禾谷鐮刀菌接種敏感性大麥后加速壞死病斑的產(chǎn)生（Boddu e/a/.，2007)。體外實(shí)驗(yàn)表明，胺類物質(zhì)、酸性環(huán)境、滲透脅迫和氧化脅迫等均可以刺激DON的產(chǎn)生(Ochiai et al, 2007)。1.1.3小麥赤霉病的防治方法目前我國各大麥區(qū)主要種植的小麥多為赤霉病感病品種，缺乏有效的抗病品種是制約赤霉病防治的一大問題。影響小麥赤霉病大爆發(fā)的主要因素是田問初始
都屬于天冬氛酸依賴型蛋白質(zhì)濟(jì)酸酶（Meinhart et al…2005; Zhang et al’’ 2006),因此，有的報(bào)道也習(xí)慣用FCP/SCP代表這類破酸酶家族（圖1.3)。訓(xùn)rPWA L1 」309卜i . I t—]術(shù)r LpF>6[一—ri I T—1—TTZDms「PP1 ！ LI __J 咖—H 擁"CBD M廠 Lppzer-- in…i I T—1~^一I i ■ IS2，(CaMoetifta).PPP 一 - tPfl Gkjmair (Ajn~r~ I '： I 讓?-￥r-nrr—■ 4擁L PP7 『-.「■—，-「一「一"! ?3 鐵‘i. ‘ .... 』U",_.11 . : ..:1.,.. I . .. '? Gatalytio core <3omain t《洛“‘----f' '■ -V -??, .‘PPM 羅 I I r"I —3sgI ICatalytic cor# domain iTitiT.|-r- --...t ,, ?'''、#”<、-X\-mm --. a, ..- 8????：；”O(jiān)kDXT T PD/N,Scpi I 可261FCFVSCF* In5en;<j? 8RCt ^rlvgin ?F叩 1 丨 【■丨U 刷rCPH domain於'V:' ’ ‘ ?；■ ■ ?"■ V ： i圖1.3蛋白質(zhì)蘇/絲氨酸破酸酶包含三個家族（Shi，2009)Fig. 1.3 The sub-families ofPSPs. (Shi, 2009)PPPs家族是PSPs家族中研究最為廣泛的碟酸酶，它普遍存在于所有的真核生物中，它們參與到細(xì)胞的分裂和細(xì)胞周期的調(diào)控、蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞生理代謝、胞內(nèi)信號通道的建立和信號傳導(dǎo)等生命活動中（Cohen, 2000; Ceulemans &Bollen, 2004)。PPPs家族中的很多碟酸酶在進(jìn)行底物去碟酸化時，催化亞基需要多種調(diào)節(jié)亞基的配合才能共同完成去構(gòu)酸化反應(yīng)。如圖1.3所示，典型的PPPs成員包括蛋白質(zhì)碟酸酶1 ( protein phosphatase丨
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小麥中鐮刀菌毒素脫氧雪腐鐮刀菌烯醇污染現(xiàn)狀與防控研究進(jìn)展[J]. 史建榮,劉馨,仇劍波,祭芳,徐劍宏,董飛,殷憲超,冉軍艦. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(18)
[2]小麥抗赤霉病種質(zhì)資源的鑒定與篩選[J]. 呂超,姚琴,周榮華,許如根,賈繼增. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2012(04)
[3]Functional Characterization of a NEM1-Like Gene in Magnaporthe oryzae[J]. WANG Ying1,JIAO Tian-lei1,LIU Xiao-hong2,LIN Fu-cheng2 and WU Wei-ren1,3 1 Department of Agronomy,College of Agriculture & Biotechnology,Zhejiang University,Hangzhou 310029,P.R.China 2 Institute of Biotechnology,College of Agriculture & Biotechnology,Zhejiang University,Hangzhou 310029,P.R.China 3 School of Life Sciences,Fujian Agriculture & Forestry University,Fuzhou 350002,P.R.China. Agricultural Sciences in China. 2011(09)
[4]禾谷鐮孢菌對氰烯菌酯的敏感性基線及室內(nèi)抗藥性風(fēng)險(xiǎn)初步評估[J]. 李恒奎,陳長軍,王建新,周明國. 植物病理學(xué)報(bào). 2006(03)
[5]殺菌劑抗性研究進(jìn)展[J]. 周明國,葉鐘音,劉經(jīng)芬. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(03)
本文編號：3363544
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