收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

HOG信号途径和VeA调控系统对小麦赤霉病菌DON毒素合成的调控机制研究

蒋金花  
【摘要】:赤霉病不仅影响小麦的安全生产,其病原禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)产生的真菌毒素严重威胁农产品质量安全。目前一些杀菌剂尽管能有效控制赤霉病,但反而会刺激镰刀菌产生更多的毒素。因此,在赤霉病持续防控上,开发既能防病又能抑制毒素的新型药剂显得尤为重要。前期研究初步表明,双组份组氨酸激酶信号途径(HOG信号途径)和VeA调控系统可能参与毒素的合成调控,为了更好的了解DON毒素合成的调控机制,本文系统的研究了小麦赤霉病菌HOG信号途径以及VeA调控系统中35个元件的生物学功能,研究发现: 1)赤霉病菌HOG信号途径的反应调控元件FgRrg1不仅参与调控病菌毒素和色素的合成,而且控制病菌的致病性以及对逆境的适应性。FgRRG-1基因敲除突变体对氯化钠、氯化钾、山梨醇等渗透胁迫以及金属离子胁迫都高度敏感,对二甲酰亚胺类药剂扑海因和吡咯类杀菌剂适乐时表现高抗,同时突变体在麦穗上的致病性显著降低,DON毒素合成量减少。 2)赤霉病菌的2C型丝氨酸/苏氨酸磷酸酶FgPtc3是HOG信号途径的负调控元件,FgPtc3不仅调控病菌毒素以及色素的合成,同时参与菌体生长发育过程以及多个代谢合成途径。PTC3基因缺失突变体生长缓慢,气生菌丝减少,产孢增加,细胞内甘油合成显著增加,脂肪体增多,对渗透以及细胞壁胁迫抗性增加,更重要的是,缺失突变体完全失去致病性,DON毒素合成显著降低,SAGE表达谱测定发现FgPtc3参与菌体多个代谢合成途径。FgPTC3基因能够恢复酵母PTc1突变体生长缺陷性,降低酵母体内Hog1磷酸化水平。并且研究发现FgPtc3具有PP2C磷酸酶活性,可以通过体外表达蛋白筛选该蛋白相应的活性抑制剂。 3)赤霉病菌的酪氨酸磷酸酶FgPtp2与HOG信号途径没有明显的关联,但是该蛋白参与调控病菌的毒素合成以及多个生长代谢途径。FgPTP2基因敲除突变体生长非常缓慢,气生菌丝减少,产孢减少,但是对各种胁迫的敏感性没有发生改变,并且突变体致病性降低,DON毒素合成也降低,SAGE测定突变体基因组表达谱发现,FgPtp2参与调控多个代谢途径,能够调控菌体核糖体上相关蛋白的合成,从而影响菌体正常生长。 4)赤霉病菌VeA调控系统中的FgVeA和FgVe1B在功能上有很多相似性,参与调控菌体的毒素合成以及多个生长代谢过程。FgVEA和FgVELB都与菌体生长发育密切相关,敲除突变体生长缓慢,气生菌丝减少,菌体表面疏水性降低。突变体产孢增加,对氯化钠,氯化钾等渗透胁迫,以及细胞壁胁迫抗性增加,对扑海因以及适乐时等杀菌剂敏感,并且菌体中甘油积累量也普遍高于野生型。FgVe1B与FgVeA都参与菌体的脂肪体,毒素,色素合成等多个次生代谢途径,并且控制病菌的致病性。赤霉病菌VeA调控系统中的LaeA同源基因不是菌体生长所必须的,基因的敲除除了对色素合成有微弱影响之外,对菌体的生长以及毒素的合成并没有影响。 本文研究结果表明小麦赤霉病菌HOG信号途径的FgRrg1和FgPtc3以及VeA调控系统中的FgVeA和FgVe1B元件控制病菌毒素合成和病菌的致病性,可能成为潜在的杀菌剂新药靶。本研究结果为开发既能防病又能抑制毒素的新型药剂创制提供新线索。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 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
2 张旭;邢锦城;马鸿翔;温云平;陆维忠;袁生;;江淮流域小麦赤霉病菌的遗传多样性[J];江西农业大学学报;2010年06期
3 李瑞明,吴继红;江西小麦赤霉病菌优势种致病性的初步分析[J];江西植保;1985年02期
4 郎玉成;倪珏萍;;新型杀菌剂——氰烯菌酯(JS399-19)[J];世界农药;2007年05期
5 李恒奎;周明国;王建新;倪玉萍;刁亚梅;;氰烯菌酯防治小麦赤霉病及治理多菌灵抗药性研究[J];农药;2006年02期
6 王裕中,黄建丽,王振华,朱友根;江苏省小麦赤霉病菌优势种致病力的初步研究[J];江苏农业科学;1982年10期
7 李潮霞;田世民;马平;杨文香;李社增;刘大群;;小麦赤霉病菌定性和定量ELISA检测方法的建立[J];华北农学报;2007年01期
8 宋凤仙;何家泌;张忠山;宋玉立;鲁自芳;;河南省小麦赤霉病发生规律及流行动态经验模型研究[J];河南农业科学;1988年01期
9 胡公洛;;河南省小麦赤霉病发生流行特点与防治策略讨论[J];河南农业科学;1989年01期
10 陈利锋;赵燕驹;马国良;徐雍皋;;青海省小麦赤霉病致病菌的鉴定[J];南京农业大学学报;1996年02期
11 沈寿国,石志琦,徐朗莱,范永坚;蛇床子素对小麦赤霉病菌葡萄糖、钙吸收和三磷酸腺苷酶活性的抑制[J];农药学学报;2005年02期
12 王丹;叶华智;秦芸;;四川省小麦赤霉病菌对多菌灵的抗药性[J];农药;2007年08期
13 罗巧燕;曹远银;宋慧君;邱宏伟;范世奇;王玉坤;;小麦赤霉病菌固体培养基产毒条件研究[J];河南农业科学;2009年05期
14 谢益书;穆永顺;邱艳;;宁夏引黄灌区小麦赤霉病侵染源初步研究[J];宁夏农林科技;1990年02期
15 ;农业科技要闻[J];北京农业;2008年10期
16 周书麒;小麦赤霉病菌致病性的初步研究[J];安徽农业科学;1980年01期
17 杨绍华;;农抗1465的筛选及防治小麦赤霉病试验简报[J];福建稻麦科技;1983年03期
18 石志琦,林玲,陈怀谷,史建荣,王裕中;小麦赤霉病菌减毒基因的克隆和测序[J];江苏农业学报;2002年02期
19 陈宣民;用植物煎汁培养小麦赤霉病菌大型分生孢子[J];微生物学通报;1979年05期
20 晓阳;;喹菌灵防治小麦赤霉病和白粉病的效果[J];河南农业科学;1992年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周红;王国力;黄培堂;黄翠芬;;组织型纤溶酶原激活剂新型突变体的分子设计及其生物活性的初步分析[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
2 刘婧;张方;王宝山;陈凡;谢先芝;;水稻光敏色素B缺陷型突变体具有较强的干旱胁迫耐性[A];植物分子生物学与现代农业——全国植物生物学研讨会论文摘要集[C];2010年
3 孙璐;文欣;谭英;李贺阳;赵月芳;牛聪伟;席真;;原卟啉原氧化酶及其突变体的酶学性质研究[A];中国化学会第26届学术年会化学生物分会场论文集[C];2008年
4 万崎;章晚联;陈新文;;丙型肝炎病毒E2糖蛋白糖基化突变体的研究[A];中国蛋白质组学首届学术大会论文摘要集[C];2003年
5 周静;张国珍;彭友良;;稻瘟病菌一个菌落生长缓慢突变体的研究[A];中国植物病理学会2004年学术年会论文集[C];2004年
6 金卫;;水稻长护颖突变体初步研究[A];全国作物生物技术与诱变技术学术研讨会论文摘要集[C];2005年
7 朱传凤;吴家和;何朝族;;一个水稻半矮秆突变体的鉴定及其分子功能研究[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
8 张舒亚;周明国;李红霞;;稻梨孢抗嘧菌酯突变体B9-R2的生物学性状研究[A];2003’华东植物病理学术研讨会暨江苏省植物病理学会第十次会员代表大会论文集[C];2003年
9 王才林;赵凌;周寿芳;;广亲和eui水稻矮秆迟熟突变体“02428ha”的遗传分析[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
10 戴新宾;张荣铣;许长成;匡廷云;;水稻叶绿素b减少突变体的光抑制特性研究[A];全国植物光合作用、光生物学及其相关的分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋金花;HOG信号途径和VeA调控系统对小麦赤霉病菌DON毒素合成的调控机制研究[D];浙江大学;2012年
2 史建荣;小麦赤霉病菌与寄主小麦的互作研究[D];南京农业大学;2000年
3 刘馨;小麦赤霉病菌麦角甾醇生物合成途径中关键基因的功能研究[D];浙江大学;2012年
4 蒲志刚;水稻航天诱变突变体变异分析及应用研究[D];四川农业大学;2012年
5 张树梅;NP突变体抑制流感病毒复制的机制及形成流感病毒病毒样颗粒的关键蛋白[D];内蒙古农业大学;2011年
6 刘小平;基于分子生物网络的表型相关基因识别研究[D];上海大学;2012年
7 田义新;拟南芥糖感知信号突变体mig3的研究[D];吉林农业大学;2002年
8 赵淑娟;突变体黑羽鹌鹑的纯化及其MHC class Ⅰ基因多态性与免疫功能关系研究[D];吉林大学;2011年
9 蔺洁;枯草溶菌素转换酶9基因新突变的发现及其功能初步研究[D];南华大学;2011年
10 杨在君;小麦三雌蕊突变体幼穗中基因的差异表达分析[D];四川农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐太飞;四川省小麦赤霉病菌对多菌灵的抗药性及DNA多态性研究[D];四川农业大学;2011年
2 洪旭;四川省小麦赤霉病菌致病性分化及遗传多样性分析[D];四川农业大学;2012年
3 许娟;安徽小麦赤霉病菌生物学特性及遗传多样性研究[D];安徽农业大学;2012年
4 胡迎春;我国冬小麦主产区小麦赤霉病菌组成、致病力及对多菌灵的抗性研究[D];南京农业大学;2009年
5 陈再冉;虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ突变体K27A的化学合成与性质以及两种海南敬钊缨毛蛛毒素的结构与功能研究[D];湖南师范大学;2003年
6 王飞;甘薯类胡萝卜素合成相关基因片段的克隆[D];中国农业大学;2005年
7 孙嗣梅;蓖麻毒素A链及其突变体的表达、纯化和分析[D];中国人民解放军军事医学科学院;2005年
8 刘君绍;茄子抗黄萎病(Verticillium wilt)突变体的离体筛选[D];西南农业大学;2002年
9 杨芳;水稻向地性突变体的生理研究、遗传分析及相关基因的分子标记定位[D];四川农业大学;2003年
10 丁业掌;陆地棉两个纤维突变体的遗传以及纤维和短绒基因SSR标记分析[D];南京农业大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 李天舒;玉米中可提取抗艾物质[N];健康报;2010年
2 记者  龙军;杂交稻种子鉴定找到新方法[N];光明日报;2006年
3 记者 朱兴忠;甘州重离子束选育玉米新品种获突破[N];张掖日报;2008年
4 江南雪舞;病毒“善变”[N];大众卫生报;2005年
5 胡必强记者 赵凤华;我科学家发现水稻黄绿叶突变基因[N];科技日报;2007年
6 申淳;我国发现水稻黄绿叶突变基因[N];中国知识产权报;2007年
7 近物所;甘肃重离子辐照玉米诱变育种有新突破[N];农资导报;2008年
8 安芬奇;我国育成膏桐新品种[N];中国绿色时报;2008年
9 刘舒 李安安;张启发团队克隆出新基因[N];江苏科技报;2008年
10 科综;水稻“长生不老”可被制约[N];大众科技报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978