【摘 要】
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黄曲霉菌是一种常见的腐生性丝状真菌,在其生长发育过程中能产生一种高毒性、高致癌性的名为黄曲霉毒素的天然污染物,黄曲霉毒素能污染粮食作物,对农业经济造成巨大的损失。另一方面黄曲霉菌也是侵袭性曲霉病的第二大病原菌,对多种动物和人类来说都是巨大的健康威胁,有极高的致畸率、致癌率和致死率。随着社会的发展,粮食问题和人类健康问题变得越来越重要,而黄曲霉防治的重要性也日益凸显。近年来研究者对真菌中组蛋白乙酰化
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黄曲霉菌是一种常见的腐生性丝状真菌,在其生长发育过程中能产生一种高毒性、高致癌性的名为黄曲霉毒素的天然污染物,黄曲霉毒素能污染粮食作物,对农业经济造成巨大的损失。另一方面黄曲霉菌也是侵袭性曲霉病的第二大病原菌,对多种动物和人类来说都是巨大的健康威胁,有极高的致畸率、致癌率和致死率。随着社会的发展,粮食问题和人类健康问题变得越来越重要,而黄曲霉防治的重要性也日益凸显。近年来研究者对真菌中组蛋白乙酰化修饰开展了相关研究,发现乙酰化修饰在不同真菌的多种生理活动中都发挥了重要的作用。本研究以黄曲霉为实验材料,通过同源重组构建乙酰转移酶基因rtt109的敲除株和回补株。研究发现,在敲除rtt109基因后,黄曲霉突变株△rtt109的生长相对于野生型和回补菌株明显受到抑制。同时在敲除rtt109基因后发现黄曲霉的分生孢子头变小,导致分生孢子的生成数量显著减少,在YES固体培养基上分生孢子几乎不产生。△rtt109在PDB液体培养基培养3~6天,黄曲霉毒素的生成量明显减少。△rtt109在光照和黑暗下培养产生的菌核数量明显减少。然后分析了rtt109基因对黄曲霉响应不同环境胁迫条件的影响,结果表明敲除rtt109基因会使黄曲霉对DNA损伤胁迫十分敏感,对渗透压胁迫、氧化胁迫、细胞壁胁迫也有一定的响应。通过玉米侵染实验发现,△rtt109在玉米粒表面的定植速度降低,气生菌丝减少,与在人工培养基上的结果一致。Western blot结果表明,Rtt109能对组蛋白H3K9和H3K56位点起乙酰化修饰作用,随后我们对Rtt109的乙酰化靶点之一的H3K9进行了点突变,通过表型结果和qRT-PCR结果发现H3K9的乙酰化修饰对黄曲霉的生长产孢、菌核生成、毒素合成和侵染都有很大影响,且H3K9的高乙酰化使黄曲霉的上述生理活动正常进行,H3K9的低乙酰化使黄曲霉的上述生理活动降低。但H3K9的乙酰化修饰对黄曲霉响应不同环境胁迫无明显影响。综上,我们初步研究了黄曲霉乙酰转移酶Rtt109的功能,结果发现Rtt109参与了黄曲霉菌丝生长、分生孢子的生成、菌核的形成、黄曲霉毒素的合成、对环境胁迫的响应及侵染等多种生命过程的调控,我们进一步发现H3K9乙酰化影响了黄曲霉中多个生物学功能的正常进行,但对环境胁迫的响应无明显影响。该结果为进一步深入研究rtt109基因调控黄曲霉的生长发育、毒素合成、对环境胁迫的响应等多种生命过程提供了资料基础,并且为控制黄曲霉所造成的危害提供了新的防控思路。
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