检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：赵静雅河南农业大学

学位级别：硕士

小麦作为我国最重要的粮食作物之一,其安全生产至关重要。由假禾谷镰孢引起的小麦茎基腐病是一种世界性的土传病害,尤其是在我国黄淮麦区呈现迅速蔓延和逐年加重的趋势,而且生产上缺乏有效的抗病小麦品种,导致病害防治困难。前期对假禾... 详细信息

小麦作为我国最重要的粮食作物之一,其安全生产至关重要。由假禾谷镰孢引起的小麦茎基腐病是一种世界性的土传病害,尤其是在我国黄淮麦区呈现迅速蔓延和逐年加重的趋势,而且生产上缺乏有效的抗病小麦品种,导致病害防治困难。前期对假禾谷镰孢的发生分布、遗传多样性和致病性分化等方面进行了系统研究,但是对其生长、发育和致病的分子机理研究较少。遗传转化是从分子水平解析真菌致病过程调控机理的主要策略,常用的包括农杆菌介导的和peg介导的遗传转化。本研究建立了 peg介导的假禾谷镰孢原生质体遗传转化,并以转录因子为靶标,完善了 peg介导的假禾谷镰孢基因缺失和回补技术,分析了多个转录因子在假禾谷镰孢生长、产孢和侵染过程中的功能,获得的主要结果包括:利用peg介导的遗传转化分析APSES类转录因子在假禾谷镰孢中的生物学功能。根据物种中已知的APSES类转录因子,在假禾谷镰孢中鉴定到4个APSES同源蛋白,均含有保守的DNA结合结构域HTH。与其他物种的APSES蛋白构建系统进化树,发现FpAPSES1、FpAPSES2 和 FpAPSES4 属于 A 组 APSES,FpAPSES3（FpStuA）分布在 C 组。表达分析发现FpAPSESs均在侵染阶段诱导表达,其中FpStuA在假禾谷镰孢中的表达量最高。选择FpStuA、FpAPSES1和FpAPSES4做进一步功能分析,通过peg介导的遗传转化方法分别获得其缺失突变体。表型分析发现,与假禾谷镰孢野生型菌株相比,△fpstua、△fpapses1和△fpapses4突变体的生长速度明显减慢、气生菌丝减少,分生孢子的产生显著下降且分生孢子变短、分隔减少,致病性显著降低,脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）合成明显减少,△fpapses1和△fpapses4在小麦胚芽鞘表皮细胞中的扩展受阻。以上结果说明,编码APSES同源蛋白的FpStuA、FpAPSES1和FpAPSES4对假禾谷镰孢的菌丝生长、分生孢子产生和致病性均具有非常重要的作用。表型分析发现,peg介导的遗传转化获得的同基因缺失转化子间表型一致,但是利用peg介导的遗传转化没有获得APSES转录因子的回补转化子。利用peg介导的遗传转化分析C2H2锌指转录因子FpCzf14在假禾谷镰孢中的生物学功能。C2H2锌指转录因子数量多,在真菌生长和产孢过程中具有广泛的调控作用。在假禾谷镰孢中克隆了一个编码C2H2锌指转录因子的基因FpCzf14。FpCzf14在分生孢子中的表达显著上调,猜测FpCzf14可能参与假禾谷镰孢分生孢子的产生。通过peg介导的遗传转化获得了FpCzf14基因缺失的突变体和回补菌株。FpCzf14主要定位在细胞核。分析发现,与野生型和回补菌株相比,△fpczf14突变体的菌丝生长减慢,不能产生分生孢子,对小麦胚芽鞘、大麦叶片和小麦根的致病性均显著降低,在宿主组织内的侵入性菌丝减少。此外,qRT-PCR分析发现,△fpczf14突变体中产孢相关的基因的表达明显降低。说明FpCf14对假禾谷镰孢分生孢子的产生非常关键。利用peg介导的遗传转化分析bZIP转录因子Fpkapc在假禾谷镰孢中的生物学功能。碱性亮氨酸拉链（bZIP）家族的转录因子广泛分布于真核生物中,调控生长、发育和抗逆等多种生物学过程。在假禾谷镰孢中鉴定到一个编码bZIP类转录因子的Fpkapc基因。通过peg介导的遗传转化,获得Fpkapc基因缺失突变体和回补菌株。Fpkapc定位于细胞核。分析结果显示,与假禾谷镰孢野生型和回补菌株相比,△fpkapc突变体菌丝生长减慢,分生孢子产生减少、孢子变短,但是分生孢子萌发速度加快,在大麦叶片和小麦根部的致病性降低,而在小麦胚芽鞘上产生较长病斑,但是小麦表皮细胞内的菌丝减少。说明Fpkapc作用于假禾谷镰孢的生长、产孢和致病力。本研究利用peg介导的遗传转化技术解析了多个转录因子在假禾谷镰孢生长、发育和致病中的作用,为探索假禾谷镰孢致病过程的分子机理提供了技术和理论支撑。

关键词：小麦茎基腐病假禾谷镰孢 peg介导的遗传转化转录因子致病力

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油茶果生炭疽菌效应子敲除体系的构建及转化条件优化

引用

分子植物育种 2023年

作者：谭倩刘君昂陈行钢莫秀丽周国英中南林业科技大学南方人工林病虫害防治国家林业局重点实验室森林有害生物防控湖南省重点实验室经济林培育与保护教育部重点实验室

油茶(Camellia oleifera)是中国重要的油料经济作物，炭疽病是影响油茶产业发展的重要因素之一，引起油茶落花落果直接性的导致茶油减产。果生炭疽菌(Colletotrichum fructicola)是全国油茶炭疽病的优势致病菌。基因敲除技术在研究基因... 详细信息

油茶(Camellia oleifera)是中国重要的油料经济作物，炭疽病是影响油茶产业发展的重要因素之一，引起油茶落花落果直接性的导致茶油减产。果生炭疽菌(Colletotrichum fructicola)是全国油茶炭疽病的优势致病菌。基因敲除技术在研究基因功能的过程中扮演着日益重要的角色，为深入探索油茶果生炭疽病致病基因的功能，本研究以湖南省攸县油茶种植基地分离的炭疽病菌YX2-5-2为原材料提取DNA，基于同源重组的方法构建了带有潮霉素标记基因的DNA融合片段，通过peg介导的原生质体遗传转化，在含有200 μg/mL潮霉素的培养基上多次筛选得到阳性转化菌株，利用PCR技术进一步对效应子缺失突变体进行验证，构建获得了敲除菌株△Cfhep3、△Cfhep4、△Cfhep5、△Cfhep6，并从同源片段的浓度、转化反应时间和原生质体浓度对初步建立的敲除体系进行优化，筛选出了最优转化条件：进行效应子敲除时，重组片段浓度设置在300～350 ng/μL，转化时间为2.5～3.5 h，原生质体浓度为1×1010～1×1011个/mL时可达到10%～20%的转化效率。本研究结果对油茶炭疽菌果生刺盘孢效应子敲除体系的构建进行了优化，提高了油茶炭疽菌效应子敲除效率，为深入研究植物病原菌致病分子机制提供了一定实验基础。

关键词：果生刺盘孢效应子 peg介导的遗传转化敲除体系优化

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