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文献类型

1 篇 学位论文
1 篇 会议

馆藏范围

2 篇 电子文献
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日期分布

学科分类号

2 篇 农学
- 2 篇 植物保护

主题

2 篇 cdc2
2 篇 小麦赤霉病
2 篇 区段置换
1 篇 有性生殖
1 篇 禾谷镰刀菌
1 篇 cyclin
1 篇 禾谷镰孢菌

机构

1 篇 美国普渡大学
1 篇 西北农林科技大学
1 篇 西农-普度大学联合...

作者

2 篇 宋真真
1 篇 江聪
1 篇 许金荣
1 篇 王晨芳
1 篇 刘慧泉

语言

2 篇 中文

检索条件"主题词=区段置换"

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详细简洁

排序：

禾谷镰刀菌Cdc2A和Cdc2B激酶在有性发育过程中功能分化的分子机制

禾谷镰刀菌Cdc2A和Cdc2B激酶在有性发育过程中功能分化的分子机制

引用

作者：宋真真西北农林科技大学

学位级别：硕士

禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病是世界范围内普遍发生的一种穗部真菌病害,严重威胁粮食产量和品质。近年来,由于气候变暖和耕作方式的改变,小麦赤霉病在我国的发病面积居高不下,我国已成为小麦赤霉病发病面积最大的... 详细信息

禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病是世界范围内普遍发生的一种穗部真菌病害,严重威胁粮食产量和品质。近年来,由于气候变暖和耕作方式的改变,小麦赤霉病在我国的发病面积居高不下,我国已成为小麦赤霉病发病面积最大的国家。小麦赤霉病的发生不仅造成小麦的大面积减产,而且产生的真菌毒素污染粮食,严重危害人畜健康。禾谷镰刀菌有性生殖产生的子囊孢子是小麦赤霉病的初侵染源,在侵染循环中起着至关重要的作用。阐明禾谷镰刀菌有性生殖过程的分子调控机制,可为制定有效的病害防控策略提供理论依据。细胞周期蛋白(Cyclin)依赖性激酶(CDK)是细胞周期的关键调控因子。动物中具有多个CDK编码基因,而真菌通常只有一个(酿酒酵母中称为CDC28,裂殖酵母中称为CDC2)。实验室前期研究发现,禾谷镰刀菌中具有两个CDC2直系同源基因(CDC2A和CDC2B),Δcdc2A和Δcdc2B敲除突变体均在营养生长阶段无明显表型,只有cdc2A敲除突变体有性发育严重缺陷。为了明确CDC2A和CDC2B在有性发育过程中功能分化的分子机制,本研究根据Cdc2A和Cdc2B的蛋白序列差异将其划分为5个变异区域(I、II、III、IV和V),分别将CDC2A的每个区域置换为对应区域的CDC2B序列,观察分析各置换突变体的有性发育情况。研究结果显示,I、II、IV和V区的置换突变体有性生殖正常,而III区的置换突变体有性生殖过程存在严重缺陷,与Δcdc2A类似。进一步将III区细分5个区域(III1、III2、III3、III4和III5)进行类似置换,发现只有III2区置换影响有性生殖。进一步将III2区内存在的4个差异氨基酸位点进行定点突变,发现只有第126位氨基酸突变为对应Cdc2B的氨基酸后影响有性生殖。反之,将第126位氨基酸突变为对应Cdc2A氨基酸的CDC2B序列替换CDC2A后,置换突变体与野生型类似。以上实验结果表明,Cdc2A和Cdc2B第126位氨基酸差异是导致其在有性生殖中功能分化的主要决定因素。为了进一步探究Cdc2A和Cdc2B功能差异是否与其互作的Cyclin有关,本研究对禾谷镰刀菌中编码的3个Cdc2相关的Cyclin基因CLN1、CLN2和CLN3基因进行了敲除和表型分析。研究发现,CLN1缺失导致生长速率减慢一半,有性生殖产生的子囊壳内形成的子囊孢子隔膜数减少;CLN3缺失不影响菌丝生长,但有性发育严重缺陷,子囊壳内子囊发育停滞在早期,不形成正常的子囊。上述结果表明,CLN1主要作用于营养生长阶段,而CLN3主要作用于有性生殖阶段。CLN2可能为必需基因,敲除致死,无法获得其敲除突变体。亚细胞定位结果显示,Cln1和Cln3的荧光信号较弱,在细胞核与细胞质中均有定位,有意思的是Cln3在微管组织中心上的荧光信号明显。Cln2定位在细胞核,且微管组织中心上的荧光信号明显。由于前期研究发现Cdc2A虽然在细胞质和细胞核中均有定位,但在细胞核中的荧光信号明显高于细胞质,特别是在微管组织中心上有很强的信号。因此根据突变体表型和蛋白亚细胞定位情况推测,Cln3可能在有性生殖阶段与Cdc2A存在特异性互作。进一步通过CO-IP技术对Cdc2A与3个Cyclin蛋白的互作关系进行了研究,结果显示Cdc2A与3个Cyclin蛋白在菌丝时期均存在互作关系。本研究证明了Cdc2A和Cdc2B第126位氨基酸差异是导致其在有性生殖中功能分化的主要决定因素,暗示了Cln3与Cdc2A可能存在有性发育特异性的互作关系,为深入揭示Cdc2A和Cdc2B功能差异的分子机制奠定了基础。

关键词：小麦赤霉病 Cdc2 Cyclin 区段置换禾谷镰孢菌有性生殖

来源：评论

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禾谷镰刀菌Cdc2A和Cdc2B激酶在有性发育中功能差异的分子机制

禾谷镰刀菌Cdc2A和Cdc2B激酶在有性发育中功能差异的分子机制

引用

中国植物病理学会第十一届全国会员代表大会暨2018年学术年会

作者：宋真真江聪王晨芳许金荣刘慧泉西农-普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

禾谷镰刀菌引起的赤霉病是影响小麦产量和品质最严重的病害之一,其子囊孢子是该病害的初侵染源,有性生殖在侵染循环中起着至关重要的作用,阐明该病原菌调控有性生殖过程的分子机制对制定和发展有效病害防控策略至关重要。细胞周期蛋白... 详细信息

禾谷镰刀菌引起的赤霉病是影响小麦产量和品质最严重的病害之一,其子囊孢子是该病害的初侵染源,有性生殖在侵染循环中起着至关重要的作用,阐明该病原菌调控有性生殖过程的分子机制对制定和发展有效病害防控策略至关重要。细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶Cdc2是细胞周期的主要调控因子,实验室前期研究发现,禾谷镰刀菌中有两个CDC2同源基因(CDC2A和CDC2B),但只有CDC2A与有性生殖相关。为进一步鉴定导致Cdc2A和Cdc2B功能差异的序列位点,本研究根据Cdc2A和Cdc2B之间的序列差异将其划分为5个变异区域:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ,将CDC2A的每个区域分别置换为对应的CDC2B序列,通过表型观察分析置换突变体的有性生殖缺陷。研究结果显示:Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ的置换突变体有性生殖正常,而Ⅲ区的置换突变体有性生殖严重缺陷,与cdc2A敲除突变体类似,表明Cdc2A和Cdc2B在有性发育中的功能差异主要由Ⅲ区序列决定。进一步将Ⅲ区细分为Ⅲ1,Ⅲ2和Ⅲ3进行类似置换,发现Ⅲ1和Ⅲ3区置换不影响有性发育,而Ⅲ2区置换影响有性发育,表明Ⅲ2区的差异位点是导致Cdc2A和Cdc2B在有性发育中功能分化的主要原因。Ⅲ2区内共存在12个差异位点,目前正在通过定点突变技术研究这几个差异位点与Cdc2A和Cdc2B功能分化的关系。

关键词：禾谷镰刀菌 CDC2 区段置换小麦赤霉病

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