组学揭示苹果煤污病原菌外寄生进化机制
发布时间：2021-07-05 12:35
煤污病是一类世界性的植物真菌病害,能够在苹果、梨等多种果实表面形成黑色的污点和/或污斑,导致其商品价值大幅下降,造成严重的经济损失。煤污病菌专性定殖于植物表皮的角质层不侵入寄主内部细胞,被认为是一类外寄生性的植物病原真菌。前人的研究显示煤污病菌的祖先为侵入型植物病原真菌,煤污菌由植物内寄生向外寄生方向进化。本论文采用全基因组测序、比较基因组学、转录组分析进一步研究:煤污病菌在寄主表面干旱、营养贫瘠、紫外线照射、生物胁迫等极端微环境下生存的适应机制;不同系统发育分支上的煤污菌在基因组在独立进化过程中是否具有相似的演化特征;煤污菌的基因组普遍偏小的进化机制。主要得到以下研究结果:1.通过对煤污病原菌黄枝氯霉（Ramichloridium luteum）基因组学分析发现:黄枝氯霉为适应寄主表面生活,进化过程中基因组大幅度收缩,与侵染有关的细胞壁水解酶、PTH11 G蛋白偶联受体及效应蛋白数目大幅度减少。其中植物细胞壁水解酶数量为所选真菌中最少,丢掉了水解植物细胞壁成分的主干基因,导致其失去降解植物细胞壁纤维素、半纤维素及果胶的能力。降解角质成分的角质酶和降解蜡质成分的分泌脂肪酶则显著扩张,其...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤污病病原真菌演化途径假说示意图
西北农林科技大学博士学位论文木霉（Trichoderma reesei）可分泌大量的纤维素水解酶（Martinez et al. 2008）；曲霉属的一些种可分泌大量的果胶水解酶来降解植物残体（Martens-Uzunova and Schaa2009）。当然，植物病原菌为了克服健康植物细胞壁这道屏障，会分泌一系列的细胞壁水解酶，主要包括纤维素水解酶、半纤维素水解酶和果胶水解酶（Kubicek et a2014）。这些水解酶不仅在病原菌初期侵染起作用，而且在侵染后期发挥重要作用。例如，病原菌在侵染并杀死植物后，可以利用细胞壁水解酶来分解植物残体进行腐生生活方式，常见于半活体或死体营养生活方式的病原菌。
图 1-4 半纤维素的三个主链结构：木聚糖、半乳甘露聚糖和葡聚糖，并显示半纤维素水解酶用位点。（a）木聚糖结构。（b）半乳甘露聚糖结构。（c）葡聚糖。ABF：α-阿拉伯呋喃糖酶，AFC-岩藻糖苷酶，AGL：α-1,4-半乳糖苷酶，AGU：α-葡萄糖醛酸酶，AXE：乙酰（木聚糖）酯酶，XH：阿拉伯木聚糖的 α-阿拉伯呋喃水解酶，AXL：α-木糖苷酶，BXL：β-1,4-木糖苷酶，FAE：魏酸酯酶，LAC：β-1,4-半乳糖苷酶，MAN：β-1,4-甘露聚糖内切酶，MND：β-1,4-甘露糖苷酶EG：木糖葡聚糖活性的 β-1,4-葡聚糖酶内切酶，XLN：β-1,4-木聚糖内切酶（van den Brink andries 2011）。Figure 1-4 Schematic structure of three hemicelluloses, xylan, galacto(gluco)mannan, andxyloglucan, with hemicellulolytic enzymes. (a) xylan. (b) galacto(gluco)mannan. (c) xyloglucan. ABFα-arabinofuranosidase,AFC α-fucosidase,AGLα-1,4-galactosidase,AGU α-glucuronidase,AXE acetyxylan) esterase, AXH arabinoxy-lan α-arabinofuranohydrolase, AXL α-xylosidase, BXL β-1,4-xylosidaFAE feruloyl esterase, LAC β-1,4-galactosidase, MAN β-1,4-endomannanase, MND β-1,4-mannosidasXEG xyloglucan-active β-1,4-endoglucanase, XLN β-1,4-endoxylanase (van den Brink and de Vries2011).纤维素降解需要三种酶（图 1-3），即 β-1,4-葡聚糖内切酶（EGL）、葡聚糖外
【参考文献】：
期刊论文
[1]外寄生菌——煤污病菌研究进展[J]. 李焕宇,张荣,孙广宇. 菌物学报. 2016(12)
博士论文
[1]煤污病病原真菌比较和进化基因组学及外寄生机制研究[D]. 徐超.西北农林科技大学 2017
硕士论文
[1]果生月盾霉（Peltaster fructicola）生物学特性的研究[D]. 陈欢.西北农林科技大学 2016
本文编号：3266083
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤污病病原真菌演化途径假说示意图
西北农林科技大学博士学位论文木霉（Trichoderma reesei）可分泌大量的纤维素水解酶（Martinez et al. 2008）；曲霉属的一些种可分泌大量的果胶水解酶来降解植物残体（Martens-Uzunova and Schaa2009）。当然，植物病原菌为了克服健康植物细胞壁这道屏障，会分泌一系列的细胞壁水解酶，主要包括纤维素水解酶、半纤维素水解酶和果胶水解酶（Kubicek et a2014）。这些水解酶不仅在病原菌初期侵染起作用，而且在侵染后期发挥重要作用。例如，病原菌在侵染并杀死植物后，可以利用细胞壁水解酶来分解植物残体进行腐生生活方式，常见于半活体或死体营养生活方式的病原菌。
图 1-4 半纤维素的三个主链结构：木聚糖、半乳甘露聚糖和葡聚糖，并显示半纤维素水解酶用位点。（a）木聚糖结构。（b）半乳甘露聚糖结构。（c）葡聚糖。ABF：α-阿拉伯呋喃糖酶，AFC-岩藻糖苷酶，AGL：α-1,4-半乳糖苷酶，AGU：α-葡萄糖醛酸酶，AXE：乙酰（木聚糖）酯酶，XH：阿拉伯木聚糖的 α-阿拉伯呋喃水解酶，AXL：α-木糖苷酶，BXL：β-1,4-木糖苷酶，FAE：魏酸酯酶，LAC：β-1,4-半乳糖苷酶，MAN：β-1,4-甘露聚糖内切酶，MND：β-1,4-甘露糖苷酶EG：木糖葡聚糖活性的 β-1,4-葡聚糖酶内切酶，XLN：β-1,4-木聚糖内切酶（van den Brink andries 2011）。Figure 1-4 Schematic structure of three hemicelluloses, xylan, galacto(gluco)mannan, andxyloglucan, with hemicellulolytic enzymes. (a) xylan. (b) galacto(gluco)mannan. (c) xyloglucan. ABFα-arabinofuranosidase,AFC α-fucosidase,AGLα-1,4-galactosidase,AGU α-glucuronidase,AXE acetyxylan) esterase, AXH arabinoxy-lan α-arabinofuranohydrolase, AXL α-xylosidase, BXL β-1,4-xylosidaFAE feruloyl esterase, LAC β-1,4-galactosidase, MAN β-1,4-endomannanase, MND β-1,4-mannosidasXEG xyloglucan-active β-1,4-endoglucanase, XLN β-1,4-endoxylanase (van den Brink and de Vries2011).纤维素降解需要三种酶（图 1-3），即 β-1,4-葡聚糖内切酶（EGL）、葡聚糖外
【参考文献】：
期刊论文
[1]外寄生菌——煤污病菌研究进展[J]. 李焕宇,张荣,孙广宇. 菌物学报. 2016(12)
博士论文
[1]煤污病病原真菌比较和进化基因组学及外寄生机制研究[D]. 徐超.西北农林科技大学 2017
硕士论文
[1]果生月盾霉（Peltaster fructicola）生物学特性的研究[D]. 陈欢.西北农林科技大学 2016
本文编号：3266083
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/dzwbhlw/3266083.html
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