香蕉枯萎病菌4号小种多胺氧化酶的基因功能研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:doodoo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)引起的香蕉枯萎病是香蕉生产上最具毁灭性的病害之一,其中以4号生理小种(Foc4)引致的枯萎病危害最为严重。在本研究室前期开展的Foc4分泌蛋白质组研究中,发现多胺氧化酶(polyamine oxidase,PAO)的表达在受到香蕉根组织提取物诱导后显著上调,推测其可能参与Foc4的致病过程。目前,关于Foc4中多胺氧化酶的基因功能研究尚未见报道。本论文通过基因敲除、基因回补、表型观察、致病性分析等方法,首次对Foc4中多胺氧化酶的基因功能进行了研究。具体结果如下:(1)对Foc4中多胺氧化酶基因(Fo Pao)的表达进行了q RT-PCR分析。结果表明,在香蕉根组织提取物诱导不同时间后,Foc4中Fo Pao的表达量显著上调。(2)利用生物信息学方法对Foc4中多胺氧化酶进行了分析。结果表明,经Signal P4.1、Wo LF PSORT和TMHMM v2.0等软件分析,发现多胺氧化酶具有N-端信号肽,属于分泌蛋白,其分泌途径未知。进一步分析发现多胺氧化酶基因全长为1982 bp,编码527个氨基酸,含有氨基氧化酶(Amino oxidase)结构域和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)结合位点。进化树分析发现,多胺氧化酶在许多镰刀菌中有高度同源蛋白,有很好的保守性;此外,在Foc4中还存在另一个编码多胺氧化酶的基因,两者在基因序列上有66.8%的相似性,在氨基酸序列上有69.6%的相似性。(3)采用同源重组的基因敲除策略,成功构建了含有潮霉素筛选标记的敲除载体;通过PEG介导的原生质体转化法,经潮霉素抗性筛选、PCR分析、Southern blot鉴定,获得了3个Foc4的多胺氧化酶基因的敲除突变体(ΔFo Pao)。通过基因回补,成功构建了含有博来霉素筛选标记的回补载体;采用原生质体转化法获得了4个多胺氧化酶基因的回补突变体(ΔFo Pao-7-com)。(4)对ΔFo Pao的表型分析表明,与Foc4野生型相比,ΔFo Pao的产孢量及菌丝干重显著升高,但在菌落生长、分生孢子形态、菌丝形态、穿透能力及对苹果的定殖能力上无明显差异;对其抗胁迫能力的分析结果表明,ΔFo Pao与Foc4野生型在含有1 mol/L Na Cl、1 mol/L山梨醇和10 mmol/L Li Cl的PDA培养基上,其生长无明显差异;对其细胞壁完整性试验结果表明,Fo Pao的缺失不影响Foc4的细胞壁完整性;对其耐受外源多胺的敏感性试验结果表明,Fo Pao的缺失不影响Foc4在含有5 mol/L亚精胺的PDA培养基上的菌落生长;外源添加PAO抑制剂的试验结果表明,与Foc4野生型相比,在低抑制剂浓度下,ΔFo Pao的菌落边缘稀疏,在高抑制剂浓度下,ΔFo Pao的菌落无明显差异。在上述表型、抗胁迫能力、细胞壁完整性、以及外源多胺等耐受性试验中,ΔFo Pao-7-com都与Foc4野生型没有明显差异。(5)采用q RT-PCR技术,对ΔFo Pao侵染巴西蕉后的相对生物量进行分析。结果表明,在接种后24 h和48 h,ΔFo Pao在巴西蕉根部的生物量显著高于Foc4野生型,而ΔFo Pao-7-com则恢复至Foc4野生型水平。(6)对ΔFo Pao致病性分析表明,ΔFo Pao接种巴西蕉后的叶片黄化面积和球茎的褐变面积显著高于接种Foc4野生型的巴西蕉;病情指数统计结果也表明ΔFo Pao的致病性显著高于Foc4野生型,而ΔFo Pao-7-com接种巴西蕉的病情指数则与Foc4野生型无显著差异;上述结果表明敲除Fo Pao导致了Foc4致病性的增强。(7)为了分析ΔFo Pao致病性增强的原因,进一步对其镰刀菌酸的合成以及多胺代谢通路相关基因的表达进行了分析。结果表明,与Foc4野生型相比,ΔFo Pao中镰刀菌酸的合成显著升高;采用q RT-RCR技术对多胺代谢通路相关基因的表达进行了分析,与Foc4野生型相比,在香蕉根组织物诱导后12 h和24 h,ΔFo Pao中参与腐胺合成的鸟氨酸脱羧酶基因(Fo Odc)表达显著上调;在诱导24 h后,其亚精胺合成酶基因(Fo Spe)表达量上调幅度下降;精胺/亚精胺N1-乙酰基转移酶基因(Fo Ssat)Fo Ssat基因则在受到诱导后不再上调表达。对编码多胺次级代谢调节因子的Lae A基因进行了q RT-RCR分析表明,Fo Pao基因的缺失导致Foc4无论是否受到诱导,其表达量均低于Foc4野生型。
其他文献
从1986年7月起,我国全面推行九年义务教育已经超过三十年,成效显著,中小学义务教育普及情况已经超过全世界发达国家的平均水平,但在该教育阶段辍学现象在很多地区持续存在。中辍生不仅对自己身心健康、职业发展等不利,还成为家庭的可持续发展的障碍,甚至一些误入歧途的中辍生还会对社会治安、他人安危造成威胁。这也引起社会各界的高度重视。也因此,学校的潜在中辍生越来越成为老师和学校社会工作者关注的对象。为了帮助
学位
中国是世界上第一个进入人口老龄化的发展中国家。当今,日益严重的老龄化现象和趋势不仅给老年人的子女造成了沉重的养老负担,也给经济社会的正常有序发展造成了巨大的压力。政府应该积极采取措施鼓励具有一技之长的低龄老年人再次参与到社会活动中,充分利用老年人巨大的人力资源,使老年人建设社会主义社会的价值能够充分地发挥出来。在我们国家,促进城镇低龄老年人再就业正是应对人口老龄化所带来的问题的重要途径之一,是一个
学位
水稻(Oryza sativa)是世界上最主要的粮食作物之一,目前已知可以寄生在水稻上的孢囊线虫有6种,本实验室前期在广东省水稻上发现了旱稻孢囊线虫(Heterodera elachista)和罗定孢囊线虫(H.luodingensis),本论文对广东省水稻上是否存在这2种孢囊线虫复合侵染的情况和水稻上孢囊线虫发生率进行了调查研究;并结合盆栽接种试验和田间定点调查,研究了旱稻孢囊线虫在广东省的发生
学位
红火蚁(Solenopsis invicta Buren)原产于南美洲,是一种对生态、经济、人身安全等有严重危害的入侵害虫。红火蚁叮咬者会出现红肿、瘙痒和刺痛等症状,严重者还会出现过敏休克,甚至导致死亡。本论文采用挖沙生测法从市场购买的11种驱蚊剂中筛选了对红火蚁具有驱避作用的化合物,通过GC-MS技术分析鉴定了驱避效果最佳的驱避剂的成分,再利用挖沙生测法测试了其中成分对红火蚁具有驱避作用。针对红
学位
海藻酸钠是最具代表性的海藻酸盐,因其优良的理化特性和生物活性备受关注,在食品、医学、纺织业、化妆品行业都得到了广泛的应用。文章对海藻酸钠常见的提取工艺(酸凝-酸化法、钙凝-酸化法、钙凝-离子交换法、酶解法、超滤法、微波辅助提取法)进行了综述,并对比分析了各工艺的优势及存在的问题,对未来海藻酸钠提取工艺的发展前景进行了展望。
期刊
目的:探讨柴胡疏肝散加减联合CAF方案治疗Ⅲ期乳腺癌的疗效及对血清基质金属蛋白酶(MMPs)、雌激素水平及肿瘤标志物的影响。方法:选取Ⅲ期乳腺癌患者86例,在自愿的基础上以随机数字表法按1∶1比例将其随机分为对照组与观察组,每组43例。对照组给予标准化CAF方案[环磷酰胺(CTX)+多柔比星(ADM)+5-氟尿嘧啶(5-FU)]化疗,观察组在CAF化疗基础上加用柴胡疏肝散加减治疗。观察两组近期疗效
期刊
食品质量安全问题一直备受广大人民的关注,也同时考验着政府、企业、消费者之间的关系。食品检测行业在保障食品安全问题的基础上起着关键作用。食品质量安全问题一直是当今社会的难题,因影响食品质量安全的污染物数不胜数。食品污染物来源分已知污染源和未知的污染源,对已知的食品质量安全问题出现污染源如何治理,对未知的污染源又如何预防?影响食品质量安全问题的污染源与地区的经济、管理、环境又存在怎样的联系?这些问题都
学位
为更好地推进国有林场发展改革,指导其开展以森林资源培育、保护和提供更多优质的生态服务产品为主要功能的生态文明建设,针对国有林场发展过程中的规律变化,围绕国有林场改革中保护生态、保障职工生活两大目标,以佛山市云勇林场作为研究对象,采用非结构性访谈法及文献查阅法对所获得的资料进行比较分析,以国家林业重大政策转折和林场属性为节点,结合林业林场不同年代森林类别占比作为划分标准,对云勇林场进行发展阶段划分,
学位
玉米是我国三大重要的粮食作物之一,近年来随着种植规模的增大、种植结构的调整以及种植方式的改变,导致玉米病虫害逐渐加重。而种子处理技术是通过物理、化学或生物的方法将种子表面包覆一层农药活性成分,有效防控病虫害的发生确保作物的健康生长。草地贪夜蛾自入侵中国以来,已经对玉米造成了严重破坏,主要为害玉米心叶和生长点,严重时会造成减产甚至绝收。目前对于草地贪夜蛾主要采用化学农药防控,由于在草地贪夜蛾入侵我国
学位
粘细菌是微生物中的捕食者,在土壤中分布广泛,能通过独特的狼群式(wolf-pack)群体行为捕食多种“猎物”,包括细菌、酵母、丝状真菌、小型藻类等,在微生物生态学研究中具有重要意义。番茄青枯病的病原为青枯菌,学名茄科劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum),是一种革兰氏阴性细菌。目前,农业生产中对番茄青枯病的防治主要以化学药剂为主。但长期使用化学药剂会对自然生态系统造成难以修复的损
学位