Momyo2调控稻瘟病菌生长发育和致病的分子机制

发布时间：2020-05-21 20:57

【摘要】：稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病被称为水稻上的“癌症”,是水稻生产中一种毁灭性的真菌病害。目前,防治稻瘟病主要以选育抗病品种为主,但自然条件下,由于该病菌致病性易变,致使新选育的抗病品种在短期内失效。因此,稻瘟病的防治仍是水稻生产上急需解决的重大难题,而了解该病原菌的生长发育及致病机理是防治该病害的重要前提。本研究主要对II型肌球蛋白Momyo2在稻瘟病菌生长发育和致病过程中的功能进行了解析,结果如下:通过筛选稻瘟病菌ATMT突变体库,从中获得致病性显著下降的菌株A115,Southern杂交验证HPH为单拷贝插入。用Tail-PCR鉴定获得A115菌株侧翼序列,确定A115菌株致病性下降是MGG_03060(GenBank XP_003720621)基因被破坏所致。为进一步明确MGG_03060的功能,对其进行了系统的研究分析。其中,结构域预测表明,MGG_03060编码的蛋白由位于N端的SH3、MMD(Myosin Motor Domain)、IQ及位于C端的CC(Coiled coil)组成,这与大部分真菌中的Myosin2蛋白类似,因此将该基因命名为Momyo2。研究表明,Momyo2与隔膜发育相伴而生,定位于隔膜上。通过同源重组方法获得2个敲除突变体(Momyo2-1和Momyo2-7)。研究发现,该基因在初侵染阶段大量表达,营养生长观察发现,Momyo2突变体生长迟缓,菌丝分支增加,不能正常形成隔膜;突变体产孢量降低,孢子形态异常;细胞壁不完整;糖原转移受阻;此外,突变体对过氧化氢耐受性降低,胞外漆酶和过氧化物酶活性显著下降,清除寄主来源的ROS的能力降低;突变体显著降低对水稻感病品种Co39的致病性。综上所述,Momyo2是稻瘟病菌生长发育及致病过程中的重要调控基因。
【图文】：

突变体,缺失突变体,策略,阶段

omyo2 在稻瘟病菌中各个阶段表达量分析 Phase specific expression of Momyo2 in M. oryzae；B.Momyo2 敲除载体的构建策略tion mutant construction of Momyo2 gene；C. PCR 验证 Momyo2 缺失突变体 PCR validation of Momyo2 mutants；D.E. Southern 证 Momyo2 突变体 Southern blot assay of Momyo2 mutants；F. RT-PCR 验证 Semiquantitative RT-PCR validation图 2 敲除载体构建及突变体验证

突变体,菌丝

FW 染色 Momyo2 突变体菌丝隔膜 Septa of Momyo2 mutants were stained with CFW；B.菌丝隔膜间距 Measurement of average le-apical cell of vegetative hyphae；C.投射电镜观察 Momyo2 突变体隔膜 Septa ultrastructure in the hyphae of Momyo2 mutants图 4 Momyo2 突变体隔膜形成Fig. 4 Septa development in Momyo2 mutants
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.111.41

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