灰霉菌菌核黑色素合成聚酮合酶基因Bcpks12的功能研究

发布时间：2021-11-18 14:35

　　灰霉菌（Botrytiscinerea）是能够引起多种双子叶植物灰霉病的重要病原真菌,能给农业生产造成巨大的经济损失。菌核是真菌生活史中一种由营养菌丝相互聚集缠绕、表面高度黑化、帮助真菌渡过不良生存环境的休眠体结构。黑色素是一类由酚类物质氧化聚合形成的高分子量化合物,普遍存在于动、植物及微生物中。在植物病原真菌中,黑色素主要存在于细胞壁,除具有抗逆和保护功能外,也被认为是一种重要的致病因子。而目前,有关于灰霉菌菌核黑色素的生物学功能研究仍相当匮乏。因此本文采用分子遗传学方法,获得了灰霉菌菌核黑色素聚酮合酶编码基因Bcpks12缺失突变株,解析了灰霉菌菌核黑色素的生物学功能。具体研究结果如下:1.通过外源添加DHN（二羟基萘）-黑色素合成抑制剂——三环唑,观察灰霉菌菌核色素合成受阻,说明灰霉菌菌核黑色素是DHN-黑色素。对预测的灰霉菌菌核黑色素合成聚酮合酶蛋白进行生物信息学分析。结果表明,BcPKS12与已报道的真菌黑色素合成聚酮合酶同源性都较高,并具有典型的真菌黑色素合成聚酮合酶功能域。另外,qPCR检测结果表明Bcpks12基因在灰霉菌菌核发育阶段特异性高表达。以上结果说明,Bcpk... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２真菌聚嗣化合物生物合成机制（Ｓｃｈｕｅｍａｎｎ?ａｎｄ?Ｈｅｒｔｗｅｃｋ，２００６）??Ｆｉｇｕｒｅ?２?Ｂａｓｉｃ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｏｆ?ｆｕｎｇａｌ?ｐｏｌｙｋｅｔｉｄｅ?ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ??

３．３真菌ＤＨＮ－黑色素合成聚酮合酶??依据目前人们对真菌聚酮合酶的划分，参与真菌ＤＨＮ－黑色素生物合成的聚酮合酶，??除了少数如烟曲霉（乂／画聚酮合酶ＡＬＢ１属于真菌非还原型ＰＫＳｓ（Ｎｏｎ－ｒｅｄｕｃｉｎｇ??？〖８３）（＾（＾１型，其他者｜＾属于真菌非还原型？１＜＾（］＾０１１－代（１１１（：吨？〖８５）（＾（１１１型，其??功能域主要包括ＫＳ、ＡＴ、ＡＣＰ和ＴＥ功能域。而依据ＴＥ功能域蛋白序列的不同，至??少进化出三种不同的合成中间产物Ｔ４ＨＮ的途径：刺盘孢属（仏??Ｃｏｌｌｅｔｏｔｒｉｃｈｕｍ?（ｌａｇｅｎａｒｉｕｍ?）?的?ＰＫＳｓ?能够直接合成戊酮?Ｔ４ＨＮ?（Ｆｕｊｉｉ?ｅｔ?ａｌ．，??２０００）；而散囊菌纲烟曲霉菌和皮炎外瓶霉??ｄｅｒ臟ｒ／／诚ｓＯ?ＰＫＳｓ则先分别形成ｈｅｐｔａｋｅｔｉｄｅｓ和ｈｅｘａｋｅｔｉｄｅｓ，随后经水解酶ＹＧ１脱去乙??酉先基形成?Ｔ４ＨＮ?（图?３?）?（Ｗａｔａｎａｂｅ?ｅｔ?ａｌ．，２０００；?Ｔｓａｉ?ｅｔ?ａｌ．，２００１；?Ｆｕｊｉｉ?ｅｔ?ａｌ．，２００４；?Ｗｈｅｅｌｅｒ??ｅｔ?ａｌ．，?２００８；?Ｖａｇｓｔａｄ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１２；?Ｓｃｈｕｍａｃｈｅｒ，２０１６）。因此，聚酬合酶位于真菌黑色素生??物合成途径上游，发挥着关键性作用。??Ａｃｅｔａｔｅ??

菌核作为灰霉菌生活史重要的组成部分，当外界环境恶劣或营养匮乏时，帮助灰霉??菌渡过不良生存环境；而当周围环境再度适宜时，菌核既可以通过无性发育，萌发出营??养菌丝，进入下一个侵染循环；也可以作为母本，完成有性发育过程（图４）?（Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ??ｅｔａｌ．，?２００７；?Ａｍｓｅｌｅｍ?ｅｔａｌ．，２０１１）。但目前，有关灰霉菌菌核黑色素生物学功能的研究??仍相对较少。??因此，本文采用分子遗传学方法获得了?基因缺失突变株，阐明了聚酮合酶??ＢｃＰＫＳ１２特异性参与灰霉菌菌核黑色素生物合成；系统地比较了突变株与野生型菌核发??育并对其施加逆境处理，结果表明黑色素在灰霉菌菌核抵抗逆境胁迫过程中发挥重要的??作用。本研究为进一步研究灰霉菌的生长发育和病害的防治提供了一定的理论依据。??１１??

【参考文献】：
博士论文
[1]灰霉菌（Botrytis cinerea）黑色素合成途径相关基因功能研究[D]. 张成花.华东师范大学 2015



本文编号：3503079