玉米大斑病菌CWI-MAPK级联途径中StSLT2基因结构分析及功能研究

发布时间：2021-05-11 16:24

　　细胞壁完整性途径（CWI-MAPK）是真核细胞中重要的MAPK信号转导途径之一,该途径主要参与调控细胞壁组分的生物合成和细胞周期。SLT2基因是真菌CWI-MAPK途径中重要的MAPK基因,该类基因与真菌的细胞壁完整性密切相关,但在玉米大斑病菌中有关该类基因的功能尚未见报道。本研究利用生物信息学技术,在玉米大斑病菌中鉴定出了酿酒酵母的ScSLT2的同源基因,将其命名为StSLT2,并分析了该基因结构特征;进一步利用靶基因敲除技术,获得了该基因敲除突变体,通过比较突变体与野生型（WT）菌株在生长发育、细胞壁形态建成及致病性等方面的差异,初步明确了该基因的功能。该研究不仅明确了玉米大斑病菌StSLT2的功能,也为进一步阐释CWI-MAPK的调控机制奠定了基础。主要研究结果如下:1.通过与酿酒酵母的ScSLT2基因进行比对,在玉米大斑病菌数据库中鉴定得到了SLT2同源基因,将其命名为StSLT2。利用生物信息学技术分析了该基因的结构特征,发现该基因DNA全长为5842 bp,cDNA全长为3105 bp,包含13个外显子和12个内含子,编码1034个氨基酸;该蛋白包含S TKc保守结构域,在... 

【文章来源】：河北农业大学河北省

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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缩写词表
1 引言
    1.1 玉米大斑病及其致病病原菌
    1.2 MAPK信号转导通路概述
    1.3 模式真菌酿酒酵母中的MAPK信号转导通路
    1.4 病原真菌中CWI-MAPK途径的研究现状
    1.5 真菌的细胞壁组成及功能
    1.6 本研究目的与意义
2 材料和方法
    2.1 菌株与质粒
    2.2 培养基
    2.3 试剂及配制
    2.4 主要仪器
    2.5 玉米大斑病菌StSLT2 基因的生物信息学分析
        2.5.1 玉米大斑病菌StSLT2 的鉴定
        2.5.2 生物信息学分析
        2.5.3 StSLT2 的同源序列比对及系统发育分析
        2.5.4 玉米大斑病菌StSLT2 基因在不同发育时期的表达模式
    2.6 玉米大斑病菌StSLT2 基因敲除载体的构建
        2.6.1 全基因组DNA的提取
        2.6.2 StSLT2 基因侧翼序列及草铵膦(BAR)基因序列的PCR扩增
        2.6.3 目的片段的回收、连接、转化与测序
        2.6.4 StSLT2 基因侧翼片段与基因敲除载体pBluescriptⅡSK(-)的拼接
    2.7 玉米大斑病菌StSLT2 基因敲除突变体的获得和验证
        2.7.1 原生质体介导的转化及抗性筛选
        2.7.2 StSLT2 基因敲除突变体的验证
    2.8 玉米大斑病菌StSLT2 基因的功能分析
        2.8.1 StSLT2 基因对病菌生长发育的影响
        2.8.2 StSLT2 基因对细胞壁发育的影响
        2.8.3 StSLT2 基因对病菌附着胞发育的影响
3 结果与分析
    3.1 玉米大斑病菌StSLT2 基因的生物信息学分析
        3.1.1 StSLT2 的鉴定和理化性质预测
        3.1.2 StSLT2 基因结构分析
        3.1.3 StSLT2 保守结构域和磷酸化位点分析
        3.1.4 玉米大斑病菌St SLT2 蛋白二级结构特征和亚细胞定位分析
        3.1.5 StSLT2 的同源序列比对及系统发育分析
    3.2 玉米大斑病菌StSLT2 基因敲除载体的构建
        3.2.1 StSLT2 基因侧翼序列及BAR基因扩增
        3.2.2 StSLT2-pBS敲除载体的酶切验证
    3.3 玉米大斑病菌StSLT2 基因敲除突变体的获得
        3.3.1 突变体草铵膦抗性筛选
        3.3.2 StSLT2 敲除突变体BAR基因的PCR验证
        3.3.3 StSLT2 敲除突变体的特异引物验证
        3.3.4 StSLT2 敲除突变体的RT-PCR验证
    3.4 玉米大斑病菌StSLT2 基因的功能分析
        3.4.1 StSLT2 的表达模式分析
        3.4.2 StSLT2 基因对病菌生长发育的影响
        3.4.3 StSLT2 基因对病菌细胞壁发育影响
        3.4.4 StSLT2 基因突变体致病性测定
4 讨论
    4.1 真菌中的SLT2 同源基因参与细胞的极性生长
    4.2 植物病原真菌中的SLT2 同源基因对病菌生长发育的影响
    4.3 植物病原真菌中SLT2 同源基因对病菌致病性的影响
5 结论
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简历
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]花粉萌发与花粉管生长的信号调控机制[J]. 张鹏,张文超.  广东农业科学. 2013(05)
[2]黑龙江省玉米大斑病菌小种生理分化的研究[J]. 石凤梅,马立功.  黑龙江农业科学. 2013(02)
[3]我国玉米大斑病菌生理分化及小种分布研究[J]. 张明会,徐秀德,刘可杰,董怀玉,姜钰,胡兰.  玉米科学. 2011(04)
[4]山西省玉米大斑病的发生特点和综合防治技术[J]. 左建英,李育才.  内蒙古农业科技. 2011(03)
[5]东北地区2009年玉米大斑病菌生理小种鉴定与动态分析[J]. 高金欣,吕淑霞,高增贵,庄敬华,张小飞,张硕.  玉米科学. 2011(03)
[6]轴突起始段胞浆屏障与神经元蛋白的极性分布[J]. 宋瑷宏,王冬,陈罡,李玉菊,罗建红,段树民,蒲慕明.  中国基础科学. 2009(03)
[7]玉米大斑病发病规律及防治技术[J]. 郭厚文.  河北农业科学. 2007(04)
[8]玉米大斑病菌的生理小种及交配型测定[J]. 孙淑琴,温雷蕾,董金皋.  玉米科学. 2005(04)

博士论文
[1]稻瘟病菌G蛋白及MAPK信号途径相关基因的功能分析[D]. 张海峰.南京农业大学 2011

硕士论文
[1]UvMPS1基因在对水稻稻曲菌营养生长和压力应激方面的重要作用[D]. 王艺.西北农林科技大学 2016



本文编号：3181726