稻瘟病菌酪蛋白激酶Ⅰ的功能分析
发布时间：2021-09-30 20:05
稻瘟病是一种水稻的主要病害,严重威胁到水稻的生产以及人类的粮食安全问题,其致病菌为丝状真菌稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）。稻瘟病菌已经成为研究病原菌、寄主植物互作的模式病原菌,受到广泛的研究。了解参与稻瘟病菌致病过程的基因生物学功能,对于阐述稻瘟病菌的致病机理,从而研发环境友好型杀菌剂,具有重要的意义。本研究鉴定了稻瘟病菌的酪蛋白激酶I,并且对其在稻瘟病菌的生长发育及致病过程中的功能进行了系统分析。酪蛋白激酶I是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,从酵母到哺乳动物进化上保守的,并参与一系列重要的细胞过程。但是,在过去的研究中没有鉴定酪蛋白激酶在稻瘟病菌中的生物学功能。在本研究中,鉴定了稻瘟病菌中的两个酪蛋白激酶I,分别命名为MoYCK1和MoHRR25,并对其进行了靶向替换的基因敲除,但由于MoHRR25的缺失突变体可能不具有生命力,因此只对MoYck1的生物学功能进行了生物学功能分析。MoYck1的破坏会导致生长,分生孢子形成和形态建成,分生孢子萌发以及附着胞的形成和渗透等多效性缺陷,从而导致突变体对水稻幼苗和大麦叶片的致病性降低。值得注意的是,与野生型相比,在氮饥饿条件下,M...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
稻瘟病菌病害循环（由苏珍珠博士绘制）
浙江大学硕士学位论文32第三章稻瘟病菌酪蛋白激酶MoYck1的功能分析3.1稻瘟病菌丝/苏氨酸酪蛋白激酶MoHRR25和MoYCK1的鉴定在出芽酵母酿酒酵母属（S.cerevisiae）中，能够识别底物丝氨酸/苏氨酸残基的酪蛋白激酶CK1编码四种激酶蛋白亚型：Yck1,Yck2,Yck3以及Hrr25。为了鉴定稻瘟病菌中酵母酪蛋白激酶的直系同源物，将酿酒酵母酪蛋白激酶Yck1,Yck2,Yck3和Hrr25的蛋白质序列用作为与稻瘟病菌NCBI数据库进行蛋白质BLAST比对的模板序列。通过搜索的结果，确定了稻瘟病菌中与Yck1,Yck2,Yck3和Hrr25同源的基因（MGG_08097，MGG_02829）,MGG_08097与ScYck1,ScYck2和ScYck3的序列相似性分别为70.3%，71.3%和60.9%，而MGG_02829在氨基酸序列中与ScHrr25显示出70.7%的同源性。因此，将MGG_08097和MGG_02829分别命名为MoYCK1和MoHRR25。对真菌和植物中酪蛋白激酶同源物的系统发育分析表明，MoYCK1和MoHRR25分别与粗糙脉孢霉(N.crassa)和禾谷镰刀菌（F.graminearum）中的同源基因具有密切的进化关系。虽然MoYCK1和MoHRR25都与酵母的同源基因显示较远距离的进化关系，但它们仍然具有高度相似性，酪蛋白激酶同源物的功能结构域预测表明，它们在编码序列的氮末端包含一个保守的激酶结构域（图3.1）。图3.1酪蛋白激酶的同源进化树分析及激酶结构域预测
?驼饬礁龌?虻目?旁亩?框被HPH抗性基因取代。通过PCR和Southern印迹验证成功获得了MoYCK1缺失突变体ΔMoyck1（图3.2）。但是，在重复敲除三次后未能获得MoHRR25的缺失突变体，猜测失败原因可能是该基因在稻瘟病菌生存能力中起到了至关重要的作用。为了进一步证实MoYCK1缺失引起了突变体的表型变化，通过将野生型MoYCK1等位基因重新转入ΔMoyck1，获得互补菌株Moyck1c。转入的基因组片段包含了编码序列及1.5kb的启动子区和0.5kb的终止子区。在Moyck1c中，生长、发育和致病性缺陷都恢复到与野生型相近的水平（图3.3）。图3.2MoYCK1基因敲除原理及PCR和Southern验证
【参考文献】：
期刊论文
[1]2014年稻瘟病重发原因分析与治理对策探讨[J]. 陆明红,刘万才,朱凤,张求东,夏风. 中国植保导刊. 2015(06)
[2]农杆菌介导的稻瘟病菌转化及致病缺陷突变体筛选[J]. 刘朋娟,王政逸,王秋华,李德葆. 中国水稻科学. 2006(03)
博士论文
[1]细胞自噬与稻瘟病菌Magnaporthe grisea生长、发育和致病性的关系[D]. 刘小红.浙江大学 2007
本文编号：3416552
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
稻瘟病菌病害循环（由苏珍珠博士绘制）
浙江大学硕士学位论文32第三章稻瘟病菌酪蛋白激酶MoYck1的功能分析3.1稻瘟病菌丝/苏氨酸酪蛋白激酶MoHRR25和MoYCK1的鉴定在出芽酵母酿酒酵母属（S.cerevisiae）中，能够识别底物丝氨酸/苏氨酸残基的酪蛋白激酶CK1编码四种激酶蛋白亚型：Yck1,Yck2,Yck3以及Hrr25。为了鉴定稻瘟病菌中酵母酪蛋白激酶的直系同源物，将酿酒酵母酪蛋白激酶Yck1,Yck2,Yck3和Hrr25的蛋白质序列用作为与稻瘟病菌NCBI数据库进行蛋白质BLAST比对的模板序列。通过搜索的结果，确定了稻瘟病菌中与Yck1,Yck2,Yck3和Hrr25同源的基因（MGG_08097，MGG_02829）,MGG_08097与ScYck1,ScYck2和ScYck3的序列相似性分别为70.3%，71.3%和60.9%，而MGG_02829在氨基酸序列中与ScHrr25显示出70.7%的同源性。因此，将MGG_08097和MGG_02829分别命名为MoYCK1和MoHRR25。对真菌和植物中酪蛋白激酶同源物的系统发育分析表明，MoYCK1和MoHRR25分别与粗糙脉孢霉(N.crassa)和禾谷镰刀菌（F.graminearum）中的同源基因具有密切的进化关系。虽然MoYCK1和MoHRR25都与酵母的同源基因显示较远距离的进化关系，但它们仍然具有高度相似性，酪蛋白激酶同源物的功能结构域预测表明，它们在编码序列的氮末端包含一个保守的激酶结构域（图3.1）。图3.1酪蛋白激酶的同源进化树分析及激酶结构域预测
?驼饬礁龌?虻目?旁亩?框被HPH抗性基因取代。通过PCR和Southern印迹验证成功获得了MoYCK1缺失突变体ΔMoyck1（图3.2）。但是，在重复敲除三次后未能获得MoHRR25的缺失突变体，猜测失败原因可能是该基因在稻瘟病菌生存能力中起到了至关重要的作用。为了进一步证实MoYCK1缺失引起了突变体的表型变化，通过将野生型MoYCK1等位基因重新转入ΔMoyck1，获得互补菌株Moyck1c。转入的基因组片段包含了编码序列及1.5kb的启动子区和0.5kb的终止子区。在Moyck1c中，生长、发育和致病性缺陷都恢复到与野生型相近的水平（图3.3）。图3.2MoYCK1基因敲除原理及PCR和Southern验证
【参考文献】：
期刊论文
[1]2014年稻瘟病重发原因分析与治理对策探讨[J]. 陆明红,刘万才,朱凤,张求东,夏风. 中国植保导刊. 2015(06)
[2]农杆菌介导的稻瘟病菌转化及致病缺陷突变体筛选[J]. 刘朋娟,王政逸,王秋华,李德葆. 中国水稻科学. 2006(03)
博士论文
[1]细胞自噬与稻瘟病菌Magnaporthe grisea生长、发育和致病性的关系[D]. 刘小红.浙江大学 2007
本文编号：3416552
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/3416552.html
