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

发布时间：2017-09-05 21:45

  本文关键词：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

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【摘要】：水稻稻曲病别名青粉病、绿黑穗病、伪黑穗病、谷花病,是由Ustilaginoidea virens(Cooke.)Takah侵染导致的一种水稻晚期穗部病害。随着高产水稻品种的推广以及田间耕作措施的改变,该病害在全世界范围内开始大规模流行并且日趋严重,现已成为危害水稻产量和粮食安全的重要病害之一。随着稻曲菌基因组数据库的公布,该病原菌基因功能研究已成为可能,然而由于稻曲菌重组效率较低,目前关于该病原菌基因功能的研究还少有报道。本课题依据改良的农杆菌介导的转化系统(Agrobacterium mediated transformation system,ATMT)对稻曲病菌MPS1基因进行了敲除。利用实验室已构建好的敲除稻曲病菌基因所需载体PCBDW以及用于回复突变所需载体PCBDW-GEN构建了Uv MPS1基因敲除载体和回复突变载体;通过农杆菌转化体系获得了568个转化子,并从中筛选出一个Uv MPS1基因敲除突变体。研究发现Uv MPS1突变体菌落生长减慢,气生菌丝更加致密;与野生型菌株Uv-8b相比,分生孢子产量降低69.51%,并形成1%形态变长的孢子,然而孢子萌发正常。压力胁迫分析发现,Uv MPS1突变体对Na Cl、Sorbitol、SDS、H2O2、Congo red、calcofluor具有更强的耐受力;Uv MPS1基因的缺失可影响稻曲病菌中氧化压力相关基因Uv AP1、Uv SKN7、Uv ATF1以及渗透压相关基因Uv CTT1、Uv GPD1的表达。Uv MPS1基因缺失突变体培养滤液中次生代谢产物对水稻种子萌发过程中根和叶的生长抑制作用加强。研究成功获得了稻曲菌Uv MPS1突变体M1,系统地分析了MPS1基因缺失突变体在菌落生长、分生孢子产生及萌发、压力应激、细胞壁完整性、以及次生代谢产物的产生等方面所起的作用。研究结果可为防控水稻稻曲病的发生上提供一定的理论依据。
【关键词】：稻曲病菌 MPS1 功能研究
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S435.111.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文献综述10-17
• 1.1 水稻稻曲病的概况10-12
• 1.1.1 水稻稻曲病的发生和分布10
• 1.1.2 水稻稻曲病的病害循环10
• 1.1.3 水稻稻曲病的病症10
• 1.1.4 影响水稻稻曲病的主要因素10-11
• 1.1.5 水稻稻曲病的毒素11
• 1.1.6 水稻稻曲病在经济上的重要性11-12
• 1.1.7 水稻稻曲病的防治12
• 1.2 概述水稻稻曲病菌病原12-13
• 1.2.1 水稻稻曲病病菌的分类12
• 1.2.2 水稻稻曲病病菌的形态学特征12-13
• 1.2.3 水稻稻曲病病菌的培养特性13
• 1.3 MAPK信号通路相关概述13-15
• 1.3.1 酵母中的MAPK信号通路13-14
• 1.3.2 细胞壁完整性相关信号通路14-15
• 1.4 本研究的依据、目的意义和技术路线15-17
• 1.4.1 本研究的依据15-16
• 1.4.2 本研究的目的以及意义16
• 1.4.3 本研究的技术路线16-17
• 第二章 稻曲病菌UvMPS1基因的敲除及回复突变17-30
• 2.1 材料与方法17-26
• 2.1.1 材料17-19
• 2.1.2 实验方法19-26
• 2.2 实验结果26-29
• 2.2.1 UvMPS1基因进化树的构建26-27
• 2.2.2 转化子UvMPS1的PCR检测的结果27-28
• 2.2.3 转化子UvMPS1的Southern杂交验证结果28-29
• 2.2.4 转化子UvMPS1的回复突变菌株的获得29
• 2.3 小结29-30
• 第三章 UvMPS1基因缺失突变体的功能验证30-48
• 3.1 材料与实验方法30-35
• 3.1.1 材料30-32
• 3.1.2 实验方法32-35
• 3.2 实验结果35-47
• 3.2.1 菌落的生长速率及形态观察35-38
• 3.2.2 产孢量的统计，，分生孢子形态和孢子萌发的观察38-39
• 3.2.3 UvMPS1突变体在不同压力筛选下的表型39-41
• 3.2.4 UvMPS1基因缺失突变体中UvAP1、UvATF1、UvSKN7、UvCTT1和UvGPD1基因表达分析41-44
• 3.2.5 菌落自溶现象观察44-45
• 3.2.6 突变体UvMPS1培养物处理液对水稻种子萌发的抑制45-47
• 3.3 本章小结47-48
• 第四章 讨论48-51
• 第五章 全文结论51-52
• 参考文献52-56
• 致谢56-57
• 作者简介57

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本文编号：800315