核盘菌内切-1.4-β-木聚糖水解酶基因Ss-Xyl1功能研究

发布时间：2017-11-03 12:16

  本文关键词：核盘菌内切-1.4-β-木聚糖水解酶基因Ss-Xyl1功能研究

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【摘要】：核盘菌[Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary]是一种寄主范围广,可危害多种农作物的重要病原真菌。核盘菌引起的油菜菌核病不仅给我国带来巨大的经济损失,而且也给世界农业生产造成巨大的经济损失。到目前为止,对于核盘菌的致病和生长发育的分子机理的了解较少。本研究前期在核盘菌中发现一个假定的木聚糖水解酶基因Ss-Xyl1,本研究将对该基因的基本特性进行分析,并对其在菌核萌发和致病过程中的作用进行研究,为揭示核盘菌的致病和生长发育相关机理提供线索。1.核盘菌Ss-Xyl1基因基本特性研究:Ss-Xyl1基因编码的蛋白N端具有21个氨基酸构成的信号肽结构,C端有Glyco_hydro_11结构,Ss-Xyl1蛋白与许多真菌中的内切-1.4-β-木聚糖水解酶高度相似。其与近似种灰霉中的BC1G_13645蛋白高度相似,达91%(E值为3e-143)。将Ss-Xyl1转入到毕赤酵母中表达用以获得有活性的蛋白,通过DNS法测其木聚糖水解酶活性,检测发现转入Ss-Xyl1的酵母木聚糖水解酶酶活为9.8845U,而对照菌株木聚糖水解酶酶活为0.1068U,表明Ss-Xyl1具有木聚糖水解酶活性。Ss-Xyl1在菌核子实体萌发过程中和菌核发育过程中相对表达量较高,但其在菌核子实体萌发过程中相对表达量最高,是菌丝阶段该基因表达量的3倍以上;Ss-Xyl1基因在侵染拟南芥初期表达量显著上升。Ss-Xyl1基因在木聚糖为碳源时相对表达量最高,且木聚糖为碳源培养菌株时其木聚糖酶酶活也较高,说明核盘菌中该基因是一个受木聚糖诱导表达的基因。2.核盘菌Ss-Xyl1基因功能研究:运用基因分割标记法敲除核盘菌中Ss-Xyl1,并采用异位互补原则互补该基因。敲除转化子菌株KO52菌落生长缓慢,菌丝尖端分枝密集,在离体油菜叶片及拟南芥植株上致病力显著降低。Ss-Xyl1互补转化子菌丝生长及菌丝尖端与野生型菌株相似,致病力也得到恢复,表明该基因可能与核盘菌的菌丝生长及致病力密切相关。通过DNS法测量木聚糖水解酶酶活性表明KO52的木聚糖水解酶酶活为0.13U,显著低于野生型菌株1980的为0.37U。将菌核半埋在灭菌的河沙中观察其菌核子实体萌发情况,发现KO52菌株形成的菌核不能萌发形成子囊柄,说明核盘菌中Ss-Xyl1与菌核萌发有关。综上所述,核盘菌Ss-Xyl1基因编码内切-1.4-β-木聚糖水解酶,该基因与核盘菌菌丝的生长相关,致病力密切相关,及子实体萌发密切相关,深入研究该基因可为菌核病的防治提供新的线索。
【关键词】：核盘菌 Ss-Xyl1基因 基本特性 基因功能
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S432.44
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第1章 文献综述10-18
• 1 核盘菌综述10-16
• 1.1 核盘菌及其危害10-11
• 1.2 核盘菌的致病机理11-13
• 1.3 核盘菌菌核萌发机理13-15
• 1.4 木聚糖酶研究15-16
• 2 本研究的目的与意义16-18
• 第2章 核盘菌Ss-Xyl1基因基本特性研究18-30
• 1 材料与方法18-22
• 1.1 供试材料18-19
• 1.2 试验方法19-22
• 2 结果与分析22-28
• 2.1 核盘菌Ss-Xyl1基因结构预测22-23
• 2.2 核盘菌Ss-Xyl1酶活性测试23-25
• 2.3 Ss-Xyl1基因的表达及蛋白活性25-28
• 3 结论与讨论28-30
• 第3章 核盘菌Ss-Xyl1基因功能研究30-46
• 1 材料与方法30-35
• 1.1 供试材料30-32
• 1.2 试验方法32-35
• 2 结果与分析35-43
• 2.1 Ss-Xyl1敲除、互补转化子的获得35-36
• 2.2 Ss-Xyl1敲除、互补转化子在PDA平板上的生长36-37
• 2.3 Ss-Xyl1敲除转化子菌核萌发37
• 2.4 Ss-Xyl1敲除、互补转化子菌丝形态37-39
• 2.5 Ss-Xyl1敲除、互补转化子致病力测试39-40
• 2.6 Ss-Xyl1敲除、互补转化子在不同碳源培养基上的生长40-42
• 2.7 Ss-Xyl1敲除、互补转化子木聚糖水解酶酶活42-43
• 3 结论与讨论43-46
• 第4章 结论与展望46-48
• 4.1 结论46
• 4.2 展望46-48
• 参考文献48-60
• 致谢60-62
• 学习期间研究成果及参加的课题62

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1 肖继芬;核盘菌内切-1.4-β-木聚糖水解酶基因Ss-Xyl1功能研究[D];西南大学;2016年

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本文编号：1136154