稻瘟病是一種水稻的主要病害,嚴重威脅到水稻的生產以及人類的糧食安全問題,其致病菌為絲狀真菌稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）。稻瘟病菌已經成為研究病原菌、寄主植物互作的模式病原菌,受到廣泛的研究。了解參與稻瘟病菌致病過程的基因生物學功能,對于闡述稻瘟病菌的致病機理,從而研發(fā)環(huán)境友好型殺菌劑,具有重要的意義。本研究鑒定了稻瘟病菌的酪蛋白激酶I,并且對其在稻瘟病菌的生長發(fā)育及致病過程中的功能進行了系統(tǒng)分析。酪蛋白激酶I是絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,從酵母到哺乳動物進化上保守的,并參與一系列重要的細胞過程。但是,在過去的研究中沒有鑒定酪蛋白激酶在稻瘟病菌中的生物學功能。在本研究中,鑒定了稻瘟病菌中的兩個酪蛋白激酶I,分別命名為MoYCK1和MoHRR25,并對其進行了靶向替換的基因敲除,但由于MoHRR25的缺失突變體可能不具有生命力,因此只對MoYck1的生物學功能進行了生物學功能分析。MoYck1的破壞會導致生長,分生孢子形成和形態(tài)建成,分生孢子萌發(fā)以及附著胞的形成和滲透等多效性缺陷,從而導致突變體對水稻幼苗和大麥葉片的致病性降低。值得注意的是,與野生型相比,在氮饑餓條件下,M... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

稻瘟病菌病害循環(huán)（由蘇珍珠博士繪制）

浙江大學碩士學位論文32第三章稻瘟病菌酪蛋白激酶MoYck1的功能分析3.1稻瘟病菌絲/蘇氨酸酪蛋白激酶MoHRR25和MoYCK1的鑒定在出芽酵母釀酒酵母屬（S.cerevisiae）中，能夠識別底物絲氨酸/蘇氨酸殘基的酪蛋白激酶CK1編碼四種激酶蛋白亞型：Yck1,Yck2,Yck3以及Hrr25。為了鑒定稻瘟病菌中酵母酪蛋白激酶的直系同源物，將釀酒酵母酪蛋白激酶Yck1,Yck2,Yck3和Hrr25的蛋白質序列用作為與稻瘟病菌NCBI數據庫進行蛋白質BLAST比對的模板序列。通過搜索的結果，確定了稻瘟病菌中與Yck1,Yck2,Yck3和Hrr25同源的基因（MGG_08097，MGG_02829）,MGG_08097與ScYck1,ScYck2和ScYck3的序列相似性分別為70.3%，71.3%和60.9%，而MGG_02829在氨基酸序列中與ScHrr25顯示出70.7%的同源性。因此，將MGG_08097和MGG_02829分別命名為MoYCK1和MoHRR25。對真菌和植物中酪蛋白激酶同源物的系統(tǒng)發(fā)育分析表明，MoYCK1和MoHRR25分別與粗糙脈孢霉(N.crassa)和禾谷鐮刀菌（F.graminearum）中的同源基因具有密切的進化關系。雖然MoYCK1和MoHRR25都與酵母的同源基因顯示較遠距離的進化關系，但它們仍然具有高度相似性，酪蛋白激酶同源物的功能結構域預測表明，它們在編碼序列的氮末端包含一個保守的激酶結構域（圖3.1）。圖3.1酪蛋白激酶的同源進化樹分析及激酶結構域預測

?駝飭礁齷?虻目?旁畝?框被HPH抗性基因取代。通過PCR和Southern印跡驗證成功獲得了MoYCK1缺失突變體ΔMoyck1（圖3.2）。但是，在重復敲除三次后未能獲得MoHRR25的缺失突變體，猜測失敗原因可能是該基因在稻瘟病菌生存能力中起到了至關重要的作用。為了進一步證實MoYCK1缺失引起了突變體的表型變化，通過將野生型MoYCK1等位基因重新轉入ΔMoyck1，獲得互補菌株Moyck1c。轉入的基因組片段包含了編碼序列及1.5kb的啟動子區(qū)和0.5kb的終止子區(qū)。在Moyck1c中，生長、發(fā)育和致病性缺陷都恢復到與野生型相近的水平（圖3.3）。圖3.2MoYCK1基因敲除原理及PCR和Southern驗證

【參考文獻】：
期刊論文
[1]2014年稻瘟病重發(fā)原因分析與治理對策探討[J]. 陸明紅,劉萬才,朱鳳,張求東,夏風.  中國植保導刊. 2015(06)
[2]農桿菌介導的稻瘟病菌轉化及致病缺陷突變體篩選[J]. 劉朋娟,王政逸,王秋華,李德葆.  中國水稻科學. 2006(03)

博士論文
[1]細胞自噬與稻瘟病菌Magnaporthe grisea生長、發(fā)育和致病性的關系[D]. 劉小紅.浙江大學 2007



本文編號：3416552