苹果果生刺盘孢转录因子PacC对pH适应性和致病过程中的功能

发布时间：2020-06-10 23:20

【摘要】：果生刺盘孢(Colletotrichum fructicola)是苹果炭疽叶枯病(Glomerella leaf spot)的主要病原。苹果炭疽叶枯病是近几年我国苹果生产中出现的流行性很强的病害,危害叶片和果实,引起叶斑、叶片干枯脱落、采前大量落果等症状,对苹果产量和品质威胁很大,造成严重经济损失。为了能在各种复杂的pH条件下生存,真菌形成适应外部pH值的机制。转录因子PacC在真菌pH信号通路中处于核心位置,也是很多真菌的毒力因子。该因子在不同pH下激活或者抑制一些基因的转录。由于在幼果期果实酸度较高,苦腐病侵染果实后处于潜伏侵染状态,而果生刺盘孢在幼果期能够引起典型斑点症状,这种特性是否与其对pH的适应或调节能力有关,目前还不清楚。本研究针对果生刺盘孢利用基因敲除策略,开展了PacC基因与生长、产孢、致病及pH适应性关系研究,以期为该菌的致病机制及进一步的防治提供理论依据,取得以下主要结果。1)本研究采用split PCR技术构建了含有潮霉素(hph)的基因敲除盒,通过PEG介导的原生质体转化,获得了抗潮霉素的转化子,利用PCR检测,鉴定出4个PacC的敲除突变体。2)对突变体与野生型在生物学特性和致病力上差异进行分析,结果显示,在PDA上突变体生长速率明显下降,分生孢子萌发率和附着胞形成率明显下降,说明该基因对其分生孢子萌发、附着胞形成和生长速率具有较大影响。对嘎拉叶片进行有伤和无伤接种,结果均显示突变体病斑面积要显著小于野生型,说明PacC基因影响果生刺盘孢侵入叶片和菌丝在叶片中的扩展。对嘎拉果实进行无伤接种,结果显示突变体不发病野生型发病,说明PacC基因影响果生刺盘孢侵入果实。有伤接种结果显示突变体和野生型差异不显著,有待进一步研究菌丝在苹果组织中的扩展。接种结果表明PacC基因影响果生刺盘孢致病力。通过构建互补载体,获得PacC的互补转化子,G418和PCR检测出阳性互补转化子,对其进行上述表型观察和致病力检测。发现互补转化子在菌落形态和生长速率、孢子萌发率、附着胞形成率和对嘎拉叶片的致病力均能恢复到野生型状态,表明敲除突变体的生物学变化和致病力变化确实是由于PacC基因的缺失引起。3)在不同pH的培养基培养,结果显示在pH3时,突变体和野生型生长差异不显著,在pH4至pH6,突变体比野生型生长速率显著变慢,且随着pH增加,突变体与野生型生长速率差值越来越大,表明PacC在酸性条件下可以促进果生刺盘孢的生长;在pH8培养基上,突变体菌落生长明显变慢;在pH9时,突变体不能生长,而野生型虽受到抑制,仍能缓慢生长,表明Pac C在碱性条件下也影响果生炭疽菌的生长,在较高pH条件下为该菌生长所必需。综上所述,PacC基因影响果生炭疽菌生长、孢子萌发、附着胞形成及致病力。在酸碱性条件下,该基因均与果生炭疽菌的生长有关。
【图文】：

得到 PacC27，，为活性形式，在碱性 pH 下抑制酸性表达基因并激活碱性基因的表 PacC 本身（图 1-1）（Caracuel et al. 2003a, 2003b; Espeso andArst 2000; Mingot9; Orejas et al. 1995）。在酸性环境下，PacC 在细胞质中，不进行蛋白水解，但 信号，Pal 装置激活 PacC。其活性形式被移到细胞核，特异性地识别和结合 DN列 5’-GCCARG-3’（Mingot et al. 2001; Tilburn et al. 1995）。

图 2-1 融合片段 LL1 的电泳检测Fig.2-1 Amplification of ligation fragments LL1图 2-2 连接片段 RR1 的电泳检测
【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】：2017
【分类号】：S436.611

【参考文献】

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本文编号：2707014