禾谷镰刀菌Rho族蛋白功能研究

发布时间：2018-02-21 15:43

  本文关键词： 禾谷镰刀菌 Rho蛋白 分生孢子 有性发育 致病性　出处：《福建农林大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：由禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病是世界范围内重要的小麦病害,然而,对于禾谷镰刀菌的致病机理仍有许多未知的地方。已有研究表明,Rho族小GTP酶蛋白作为信号分子参与了诸多细胞学过程,包括囊泡的运输以及致病的过程。因此,我们推论Rho族蛋白可能参与了禾谷镰刀菌类似的过程,分析禾谷镰刀菌中Rho族蛋白的功能有助于进一步了解禾谷镰刀菌的生理过程及其致病机制。为了探究Rho族蛋白的功能,本研究通过基因敲除的方法对禾谷镰刀菌的6个Rho族蛋白编码基因进行了分析。结果显示,FgRHO1基因是禾谷镰刀菌生存所必需的,而FgRho3仅对菌株的营养生长和无性发育有一定的作用。其它4个FgRho蛋白,FgRho2、FgRho4、FgCdc42和FgRac1,在许多方面都起着作用,例如,它们都是有性发育和致病性所需的。不仅如此,FgRho2和FgRho4都还与细胞壁完整性相关,且FgRho4还调控着细胞核分裂和隔膜的形成。FgRho4. FgCdc42和FgRac1还在禾谷镰刀菌的菌丝生长和无性发育方面起着重要作用。它们各自的缺失突变体相对于野生型菌株都显示出了显著的生长缺陷以及它们都产生了形态异常的分生孢子。FgRac1的缺失还导致分生孢子的提前萌发与多位点萌发以及产生多分枝的菌丝。此外,FgRac1和FgRho4在DON毒素的生成方面起着相反的作用,它们分别起着负调节和正调节的作用。进一步通过酵母双杂交与免疫共沉淀实验,鉴定了FgRac1蛋白的两个下游互作靶标——FgCla4和FgNoxR,并且分析了它们的功能。FgRac1通过FgCla4来主要调控禾谷镰刀菌的营养生长和无性发育；通过FgNoxR和FgNoxl来调控雌性发育。FgCla4或FgNoxR的缺失都会使致病性显著下降,说明FgRac1很可能通过这两个下游靶标共同调控着禾谷镰刀菌的致病性。综上,Rho族蛋白在禾谷镰刀菌生活周期中发挥着多样化的功能,其中4个FgRho蛋白还参与了对致病性的调控,FgRac1可以通过与两个下游靶标FgCla4和FgNoxR的互作来发挥功能。
[Abstract]:Wheat scab caused by Fusarium graminearum is an important disease in the world. The pathogenicity of Fusarium graminearum is still unknown. It has been shown that Rho small GTP protein is involved in many cytological processes, including vesicle transport and pathogenicity. We infer that Rho family proteins may be involved in a similar process of Fusarium graminearum. Analysis of the function of Rho family proteins in Fusarium graminearum may contribute to further understanding the physiological process and pathogenesis of Fusarium graminearum. In this study, six Rho family protein coding genes of Fusarium graminearum were analyzed by gene knockout. The results showed that FG RHO1 gene was necessary for the survival of Fusarium graminearum. The other four FgRho proteins, FgRho2FgRho2, FgRho4FgCdc42 and FgRac1, play a role in many aspects, for example, FgRho2FgRho2, FgRho4FgCdc42 and FgRac1. They are both necessary for sexual development and pathogenicity. Not only that, FG Rho2 and FgRho4 are also associated with cell wall integrity. FgRho4 also regulates nuclear division and membrane formation. FgCdc42 and FgRac1 also play an important role in mycelium growth and asexual development of Fusarium graminearum. Significant growth defects and the absence of morphologically abnormal conidia. FgRac1 also led to early germination of conidia and multiple loci germination, as well as the production of multiple branching hyphae. In addition, FgRac1 and FgRho4 were found to produce DON toxin. The face has the opposite effect. They play the roles of negative regulation and positive regulation respectively. Further, through yeast two-hybrid and immunoprecipitation experiments, The two downstream targets of FgRac1 protein FgCla4 and FgNoxRwere identified, and their functions. FgRac1 mainly regulated the vegetative growth and asexual development of Fusarium graminearum through FgCla4. The absence of FgNoxR and FgNoxl to regulate female development. FgCla4 or FgNoxR can significantly decrease pathogenicity. It is suggested that FgRac1 may jointly regulate the pathogenicity of Fusarium graminearum through these two downstream targets, and Rho family proteins play a diverse role in the life cycle of Fusarium graminearum. Four of the FgRho proteins were also involved in the pathogenicity regulation of FG Rac1 by interacting with two downstream target FgCla4 and FgNoxR.
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S435.121.45

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张大军;邱德文;蒋伶活;;禾谷镰刀菌基因组学研究进展[J];安徽农业科学;2009年17期

2 武爱波,赵纯森,廖玉才,马新霞,瞿波,陆维忠;禾谷镰刀菌接种小麦幼芽及致病力鉴定的初步研究[J];植物病理学报;2001年04期

3 曹丽华,叶华智;禾谷镰刀菌的酯酶和酸性磷酸酯酶同功酶电泳分析[J];河南农业大学学报;2001年03期

4 高洪敏,陈捷,何晶,宁家林,于兵,刘君,哈娟;禾谷镰刀菌产生的细胞壁降解酶的特性研究[J];玉米科学;2005年03期

5 袁婷露;曹秀云;;禾谷镰刀菌致病力和致病基因的研究进展[J];安徽农业科学;2008年14期

6 李和平;张静柏;廖玉才;;绿色荧光蛋白基因在小麦禾谷镰刀菌中的表达与鉴定[J];麦类作物学报;2010年05期

7 宋焕增;;禾谷镰刀菌生理专化性的初步研究[J];上海农业科技;1979年11期

8 李清铣;王彰明;;麦类禾谷镰刀菌致病性鉴定[J];植物保护学报;1982年03期

9 陆鸣,王裕中,朱伟云,陈怀谷,吴志凤;江苏4个禾谷镰刀菌菌株产生的主要毒素成份分析[J];江苏农业学报;1989年03期

10 魏春妹;陆仕华;薛伟龙;徐素珍;张吾桐;;长江中下游脱氧雪腐镰刀菌烯醇禾谷镰刀菌的分布[J];上海农业科技;1990年06期

相关会议论文 前10条

1 胡光荣;赵纯森;廖玉才;;我国小麦禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)营养体亲合性与致病性研究[A];湖北省植物病理学会2002年学术年会论文集[C];2002年

2 刘恒;侯丽娟;马红娜;白耀博;李强;王保通;;陕西省小麦禾谷镰刀菌的遗传多样性研究[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年

3 廖玉才;张静柏;王建华;李和平;瞿波;黄涛;Mbacke Ndoye;宋波;李少军;陈方方;;我国禾谷镰刀菌种群结构及其毒素化学型研究[A];海峡两岸第十届菌物学暨第三届食药用菌学术研讨会论文摘要集[C];2011年

4 瞿波;赵纯森;武爱波;李和平;廖玉才;;我国小麦禾谷镰刀菌遗传多样性研究[A];中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年

5 王晨芳;王光辉;李依民;韩青梅;康振生;许金荣;;禾谷镰刀菌蛋白激酶基因的敲除及功能分析[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年

6 孔宝华;李成云;陈海如;;禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)信号肽的预测和分析[A];中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集[C];2005年

7 孔宝华;李成云;陈海如;;禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)信号肽的预测和分析[A];中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文摘要集[C];2005年

8 张承康;陈阿海;黄德建;王宗华;;禾谷镰刀菌中一个假定的Cdc42基因的功能分析[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年

9 侯瑞;郑倩;张世杰;王晨芳;许金荣;;禾谷镰刀菌AREA基因功能研究[A];中国植物病理学会2011年学术年会论文集[C];2011年

10 吴茂森;陈欣怡;杨菲;陈华民;何晨阳;;禾谷镰刀菌接种小麦穗后病菌生物量和DON毒素的定量分析[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年

相关博士学位论文 前10条

1 郑倩;禾谷镰刀菌MAT交配型位点基因在有性生殖和致病性中的不同功能研究[D];西北农林科技大学;2015年

2 杨翠;禾谷镰刀菌MCM1基因的功能研究[D];西北农林科技大学;2015年

3 侯瑞;禾谷镰刀菌AREA基因的功能研究[D];西北农林科技大学;2015年

4 张静柏;禾谷镰刀菌类群、转抗体融合蛋白小麦及转抗菌肽水稻的研究[D];华中农业大学;2008年

5 刘永杰;玉米抗禾谷镰刀菌的转录组分析[D];中国农业大学;2016年

6 高旭利;禾谷镰刀菌蛋白激酶Prp4调控mRNA剪切机制研究[D];西北农林科技大学;2016年

7 张承康;禾谷镰刀菌Rho族蛋白功能研究[D];福建农林大学;2016年

8 武爱波;禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）致病力鉴定、毒素检测及其分子生物学研究[D];华中农业大学;2005年

9 纪莉景;中国不同生态地区禾谷镰刀菌种群分化及遗传多样性分析[D];河北农业大学;2007年

10 瞿波;中国禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）的遗传多样性及其与尼泊尔、欧美菌系的比较[D];华中农业大学;2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 胡帅;禾谷镰刀菌中CPK1蛋白激酶基因功能研究及其对DON的调控[D];西北农林科技大学;2015年

2 王健;禾谷镰刀菌支链氨基酸合成基因FgILV5的生物学功能研究[D];南京农业大学;2014年

3 周闯;饲料中DON的污染情况调查及DON制备工艺的研究[D];南京农业大学;2014年

4 杨云;小麦品种及种质资源对镰刀菌茎基腐病的抗性鉴定[D];河南农业大学;2015年

5 王钊;禾谷镰刀菌随机插入突变体的构建及其水杨酸代谢途径关键基因鉴定[D];四川农业大学;2014年

6 翟珍珍;禾谷镰刀菌Rho4同源蛋白的功能分析[D];福建农林大学;2013年

7 刘新影;禾谷镰刀菌Rab7基因调控DON毒素生物合成的分子机制研究[D];河南工业大学;2016年

8 朱明杰;禾谷镰刀菌拮抗菌的筛选及抑菌特性研究[D];河南工业大学;2013年

9 杜晓昱;禾谷镰刀菌产毒分析及其毒素检测方法的研究[D];福建农林大学;2005年

10 刘海青;农杆菌介导的禾谷镰刀菌的遗传转化及转化子性质的初步研究[D];浙江大学;2006年

，

本文编号：1522252