稻瘟病菌泛素结合酶MoRad6和泛素连接酶E3的功能分析

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxcvbnm123444
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
稻瘟病是由稻瘟病菌引起的严重危害水稻生产和粮食安全的重要病害。稻瘟病菌与水稻的互作系统已成为研究病原菌与寄主植物互作的模式系统。分析稻瘟病菌致病相关基因的功能,阐明稻瘟病菌致病机理,可为研发新的环境友好型杀菌剂提供更多的研究背景,有效控制该病害。泛素化作为真核细胞中重要的蛋白翻译后修饰,参与蛋白活性、寿命以及定位的调节。其中,泛素连接酶E3在泛素系统中种类数目最多,决定底物蛋白的特异性。研究泛素连接酶在稻瘟病菌致病过程中的作用,对于认识泛素系统的调节功能具有重要意义,同时为稻瘟病的防治提供新思路。本研究以泛素连接酶为主要研究对象,系统分析了稻瘟病菌泛素连接酶E3在生长发育和致病性方面的功能。  首先,分析了泛素结合酶MoRAD6介导的泛素化在稻瘟病菌生长发育和致病过程中的作用。敲除MoRAD6导致稻瘟病菌在生长、产孢、孢子萌发、附着胞形成和侵染能力方面产生严重缺陷。泛素结合酶功能的实现依赖于下游的泛素连接酶,为了阐明MoRAD6如何参与生理功能调控,我们通过基因敲除获得了三个与其互作的泛素连接酶MoBRE1、MoUBR1和MoRAD18的突变体并进行了功能分析。MoRAD18的缺失突变体没有明显的表型变化。对MoBRE1基因缺失突变体的分析表明其参与稻瘟病菌的生长,产孢和致病过程,定位于细胞核,调控组蛋白H3第四位赖氨酸上二甲基化和三甲基化水平。MoUBR1对孢子粘附和萌发至关重要,ΔMoubr1孢子粘附能力下降,孢子萌发显著延迟。荧光报告蛋白降解试验表明MoUBR1参与N端准则调控的蛋白降解。外源添加cAMP部分恢复突变体ΔMoubr1的孢子萌发,突变体ΔMoubr1孢子中cAMP含量也较野生型Guy11孢子中降低。MoIRA1是酵母GTPase激活酶IRA12的同源蛋白,ΔMoira1突变体孢子萌发提前,同时体内Pmk1磷酸化水平升高,表明MoIRA1负调控孢子萌发和Pmk1磷酸化。在突变体ΔMoubr1中敲除MoIRA1可以恢复孢子萌发缺陷,表明MoIra1可能受MoUbr1介导的N端准则调控孢子的萌发。以上结果表明cAMP/PKA信号途径和Pmk1信号途径在稻瘟病菌孢子萌发过程中具有重要作用,MoRAD6介导的泛素化主要通过MoBRE1I和MoUBR1参与稻瘟病菌侵染相关的发育和致病过程。  其次,我们对稻瘟病菌中91个泛素连接酶相关基因进行敲除,最终得到73个基因的敲除突变体,并且分析了这73个泛素连接酶敲除突变体在稻瘟病菌生长、产孢、孢子萌发、附着胞形成、致病性以及10种逆境胁迫下的表型变化。其中,20个突变体在产孢方面有显著性差异,6个突变体ΔMotom1、ΔMopex10、ΔMopex2、ΔMovps41、ΔMocdc4和ΔMomet30产孢显著减少,ΔMovps41突变体不产孢。突变体ΔMotom1、ΔMope10、ΔMopex2、ΔMocdc4和ΔMomet30分别在生长、孢子萌发、附着胞形成和致病性方面存在不同程度的缺陷。MoPEX10、MoPEX2和MoVPS41参与有性生殖,缺失后影响子囊壳形成。Mo VP S41在孢子中的表达量较菌丝阶段和附着胞侵染阶段少,荧光定位表明该基因定位于液泡膜,在液泡间交界面荧光较强。Mo VPS41参与膜融合,缺失后菌丝内液泡为零散的小液泡,同时自噬过程受损。Mo VPS41还参与细胞内金属离子平衡调控,缺失突变体ΔMovps41对金属离子敏感性增强。SMART软件预测MoVPS41包含三个功能域,分别为WD40domain、Clathrin domain和RING domain,三个功能域对Mo VP S41功能都是必需的,缺失任何一个功能域都不能回补突变体的生长产孢和致病性。  综上所述,本研究系统分析了泛素连接酶E3在稻瘟病菌生长发育和致病过程中的功能,分析了泛素结合酶MoRAD6与三个相关的泛素连接酶MoBRE1、MoUBR1和MoRAD18在稻瘟病菌侵染相关生物学过程中作用,揭示了MoUBR1和MoIRA1在孢子萌发过程中的正向和反向调控。发现了与致病性相关的6个基因MoTOM1、MoPEX10、MoPEX2、MoVPS41、MoCDC4和MoMET30,并着重分析了MoVPS41在稻瘟病菌生长发育和致病性中的功能。
其他文献
12月13日,2017  早上,我和你妹妹珍妮和弟弟大卫一起到殡仪馆。殡仪馆坐落在公路边,外观教堂模样,木头门廊,停车场草坪枯黄。对面是一家汽车修理厂,旁边是轮胎修理间。  珍妮签署后事表格,你将火化,妹妹拿出你妈妈的信用卡对我说,“佛罗伦丝支付,她坚持。”  殡仪馆接待人汤姆说,我们可以和你作最后的告别。  “可以告别……”  我喃喃地问。  我怕他们已经把你肢解得不成样子。  从伦敦飞来的珍妮
期刊
海鸥  它们是散漫的  像刚刚逝去的光阴  礁石上漫步  浪峰上洗沐  捡拾波浪破烂的忧郁  命运是有根底的  曾经和未遂的美好  溺死在一滴海水里  它们列纵队  逆时针画圈  对付冷血的时间  羽翼扇动  义无反顾的绝望  越过死越过波浪  密不透风的深渊  大海是有情绪的  海水蔚蓝至铁青  是什么使它伤心  吟咏者远在天际  波浪翻动不安之书  大海终是有情绪的  唯有激荡反复浇筑  海面
期刊
尤拉九岁的时候,没有多少自我意识.他只知道,比如说,他喜欢的颜色是橙黄色,他本人——尤拉,长得像自己那从未见过面的父亲.他还知道,自己曾在幼儿园把尿撒在马桶外,妈妈后来
期刊
五月的天气出奇的闷热.田野和树林干涸萎蔫,凶狠的马蝇吮吸着所有运动着的活物.院子里的狗热得昏头涨脑,它们躲在篱笆根儿旁,整日趴在那里,保持一个姿势呆然不动,吐着舌头,沉
期刊
1999年深秋。我当年工作过的纺织厂女工委员给我电话,说是黄浦江边的工厂拆迁以后有个庞大的规划。女工委员向我描述未来,就像当年向纺织女工宣传“四个现代化”一样。兴奋之余,我们就感伤——工厂被拆除。女工委员告诉我,她打电话的地方,便是这个工厂尚保留的最后一个地块——细纱车间女工更衣室边上的阁楼。“你晓得吗?就是‘红角’。”她用“红角”的电话机打出最后一个电话。等一歇,就通知电话局移机了。  我当然晓
期刊
谈谈贾科梅第  我出生那年贾科梅第死了。我四十岁  才认出自己。而贾科梅第是三十岁  如同人类的起源,穿越千万年后  死者仍能从白森森的枯骨中认出自我  我几乎忘记我还活着  这是青铜的胜利。青铜使我安心  先祖们,也从远古之夜奇妙地相遇  像那纤瘦如丝的雕塑大师  牵引人们建立对美的认识  他从不思想,所以他不多不少  像一个人  要是大师化为灰烬该有多好!  当触觉涌上指尖,我的手  活过来,
期刊
春天,我犹豫的火车  春天,我犹豫的火车  一群手势被载  和一片青春被载  春天,我犹豫的火车  声音被载,话语被载  崛起的犹豫被载  春天,我犹豫的火车  留在春天的白日被载  我心里的站台被载  等待,另一片犹豫也被载  没被载的,我  推开月光的春意  岁月扫描天上的挂历  没被载的,将  夜晚摆上,如你  如我,如她,一群  樱花的愁眠进站  没被载的,是  四月春天思索出口  等天下
期刊
一只鸟飞走了  一只鸟飞走了  露水列队返回到树叶  我目送它们  笑容朴素  一只鸟飞走了  能把我掏空的是一根枝条的  轻轻一动  婺源的早晨  我准备把窗外的每一声鸟鸣都带回家  它们带着各自的羽毛  它们来自毛茸茸的山坳  它们向我问好,漫不经心  像喝了露水的树枝轻轻动了动  又动了动  误入  我想把山野的绿,捋一捋  才知道风的多面  仿佛一头毛茸茸的怪兽不愿被我的  心灵触碰  拐
期刊
岁月变得寂静了,父母远行了,兄弟姊妹自立了,女儿出嫁了,空荡荡的家中,只剩下一套小八仙桌椅还是往日旧物,算起来在我家的年龄比我大多了,该有九十多岁了,它俨然成我们家中的一员了。  我连续搬了几次家,每次搬家,我总会让收旧货的来挑旧货。挑旧货的骨碌碌的眼珠总会落在这套小八仙桌椅上,问:“卖?”我说:“唯有此物不卖!”他们悻悻走开了。于是唯有此套桌椅随了我一生。  所谓小八仙桌椅,是指中国传统的餐桌,
期刊
为“理查·伯顿译注《一千零一夜》中国影印版”写序,我首先面临一个问题:到底是以理查·伯顿为主,还是以《一千零一夜》为主?  以伯顿为主的理由是,《一千零一夜》在中国早已家喻户晓,伯顿其人则一般公众所知不多;以《一千零一夜》为主的理由是,这个英译本和中国已经出版过的任何《一千零一夜》版本都大异其趣。  反复考量下来,我最后决定折衷兼顾,冒险而行——既冒着老生常谈的风险谈谈《一千零一夜》其书,也冒着班
期刊