【摘 要】
:
由禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)侵染引起的小麦赤霉病(Fusarium Head Blight,FHB)是小麦生产上最具破坏性的真菌病害之一。禾谷镰孢菌有性生殖产生的子囊孢子是小麦赤霉病的主要初侵染源,对于该病害的发生与流行具有至关重要的作用。控制小麦赤霉病初侵染源的关键在于阻断禾谷镰孢菌的有性生殖过程,因而揭示禾谷镰孢菌有性生殖的分子调控机制对于小麦赤霉病的防控具有重要的
论文部分内容阅读
由禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)侵染引起的小麦赤霉病(Fusarium Head Blight,FHB)是小麦生产上最具破坏性的真菌病害之一。禾谷镰孢菌有性生殖产生的子囊孢子是小麦赤霉病的主要初侵染源,对于该病害的发生与流行具有至关重要的作用。控制小麦赤霉病初侵染源的关键在于阻断禾谷镰孢菌的有性生殖过程,因而揭示禾谷镰孢菌有性生殖的分子调控机制对于小麦赤霉病的防控具有重要的理论意义。细胞自噬(autophagy)是真核细胞内一类高度保守的亚细胞降解途径,对于维持胞内稳态从而帮助细胞度过逆境具有重要作用。在植物病原真菌中,细胞自噬的研究主要聚焦于其在病原菌营养生长、无性产孢以及植物侵染等方面的功能,而细胞自噬在真菌有性生殖方面尚缺乏深入系统的研究。课题组前期对禾谷镰孢菌中24个自噬基因进行了系统的敲除,并对这些突变体的菌落生长、分生孢子形成和致病力等表型进行了的鉴定。在此基础上,本研究对这24个细胞自噬基因缺失突变体在有性发育各时期的表型进行了系统的观察,包括子囊壳的形成、子囊孢子的发育与喷发等;随后,我们通过荧光显微镜和扫描电镜技术明确了Fgatg8突变体在有性发育过程中的具体停滞时期,并通过Fgatg8与PH-1或Fgmat1-1-1的杂交试验推测FgATG8在有性生殖中的功能;通过Western blot检测了禾谷镰孢菌在有性发育不同阶段的细胞自噬水平,同时利用荧光显微镜观察了GFP-FgAtg8在子囊壁、侧丝、子囊以及子囊孢子中的表达情况;利用最后我们通过串联重复诱导的基因有性阶段特异沉默技术检测了FgATG8在禾谷镰孢菌有性生殖后期的功能。本文的主要结果如下:1、通过有性生殖表型鉴定发现在禾谷镰孢菌的24个自噬相关基因缺失突变体中,有12个突变体有性发育存在严重缺陷,且这12个基因均是自噬通路中的关键基因;这12个有性缺陷严重的突变体菌丝融合的频率显著低于野生型菌株;2、WGA488染色实验显示,Fgatg8突变体无法形成球状的子囊壳前体;扫描电镜检测显示,Fgatg8突变体有性发育停滞在有性初始阶段;有性杂交实验表明Fgatg8父本可育,但作为母本时无论与野生型PH-1还是Fgmat1-1-1杂交,均可以产生大量很小的空子囊壳;核心自噬基因缺失突变体作为母本与Fgmat1-1-1杂交会产生少量小子囊壳,且在麦秸秆上也可形成极小的子囊壳;3、Western blot实验结果显示禾谷镰孢菌的气生菌丝以及有性诱导4天、6天和8天的样品中的GFP-FgAtg8均完全降解;荧光显微镜观察发现,GFPFgAtg8在子囊壳及子囊孢子中表达水平较高,但在幼嫩子囊和侧丝中不表达;4、在有性发育过程中,FgATG8的特异沉默可能不会影响禾谷镰孢菌子囊和子囊孢子的发育过程,也不会影响子囊孢子中糖原和脂滴的积累。
其他文献
外骨骼是昆虫生存以及适应恶劣环境的重要屏障,在长期进化过程中陆生昆虫形成了复杂的表皮结构以应对过度蒸发失水。表皮正常结构的形成涉及到黑化与硬化过程。昆虫黑色素参与昆虫表皮的色素沉积和硬化,对维持昆虫表皮结构和功能的完整性至关重要,因而昆虫黑化过程对昆虫水分平衡也可能具有关键性意义。黑色素合成通路在昆虫中相对保守,在一些完全变态的模式物种上得到了验证,但在不完全变态昆虫中的研究相对缺少。德国小蠊(B
由于不合理的使用化学农药导致了“3R”问题,因此从天然活性物质中开发新农药的候选化合物已受到广泛关注。本论文首先在胆固醇的C-3位置引入末端双键和三键,随后通过1,3偶极环加成反应合成了系列新的含异噁唑啉/异噁唑片段的胆固醇酯类衍生物,同时测试了对3龄前期东方粘虫(Mythimna separata)幼虫、3龄小菜蛾(Plutella xylostella)幼虫、以及苹果黄蚜(Aphis citr
一些寄生物感染寄主后,通过调控寄主行为来促进自身的扩散和传播。鳞翅目幼虫感染杆状病毒后会出现活动能力增强,上爬至寄主植物顶端,最后用附足倒挂起来并液化死亡,这种行为被称之为“树顶病”。尽管已经有很多研究探索这种现象的产生原因,但迄今“树顶病”的形成机制尚未明确。本研究以舞毒蛾核多角体病毒(Lymantria dispar multiple nucleopolyhedrovirus,LdMNPV)感
植物源农药以其绿色、安全、作用机制独特的天然优势而成为当前农药研发和应用的热点。(3β,20S)-孕-5-烯-3,17-三醇-20-(5-(4-溴苯基))-1,3,4-噁二唑-2-羧酸酯(化合物编号:OS)是课题组前期以具有杀虫活性的杠柳新苷类化合物的甾体骨架为先导结构而优化合成的一种结构新颖、杀蚜活性高的化合物,具有开发成为新型杀虫剂的潜力。明确OS的杀虫作用及环境行为等将会进一步推动其产业化。
杆状病毒是一类广泛存在于自然界的双链、大分子DNA囊膜病毒。目前,该类病毒作为安全的生物杀虫剂与表达载体系统广泛应用于害虫生物防治、外源基因表达及哺乳动物细胞转导。苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,Ac MNPV)是研究较深入的杆状病毒代表性种类。在感染过程中,Ac MNPV出芽型病毒粒子(Budde
先导化合物的结构优化是活性化合物筛选的一条重要途径,也是新农药创制的主要方式之一。本文通过电子等排体替换和药效团拼接等优化策略,对前期筛选的除草活性先导化合物进行了结构优化,设计合成了两个系列共计96个化合物,采用核磁共振波谱等技术对其结构进行了鉴定;采用小杯法和盆栽法评价的目标化合物的除草活性,取得的主要研究结果如下:1.以2,5-二羟基苯甲酸甲酯等为起始原料,设计合成了38个2-甲氧基-5-烷
蜡蝉总科Fulgoroidea隶属半翅目Hemiptera头喙亚目Auchenorrhyncha,目前全世界已记载21个现生科,其中中国已知有16个科。该类群的种类均为植食性,通过刺吸汁液、产卵、分泌蜜露影响植物光合作用,特别是传播植物病毒病,给农林业生产常带来严重的经济损失。由于目前蜡蝉总科系统发育关系还存在较大争议,一些科级单元之间的亲缘关系尚不明确,亟需进一步深入研究。因此,本研究采用光学显
丙烷脒作为环境友好的新型芳香二脒类杀菌剂,尤其对由灰葡萄孢引起的发生于各种作物上的灰霉病有优异防效,具有深入研究的价值。前期侯军(2011)对丙烷脒抗药性风险及抗性机制进行了初步研究,但其通过药剂驯化与紫外诱导方法仅得到抗性水平为3.9-14.8倍的中低等抗性菌株,未获得高抗菌株。基于此,本研究采用室内药剂驯化法进行灰葡萄孢对丙烷脒高抗菌株选育,比较分析亲本敏感菌株与抗性菌株生物学性状差异,同时运
枯茗酸是从孜然种子中提取分离获得的天然小分子有机酸。前期研究发现其对多种植物病原菌具有较强的抑制作用,其中对西瓜枯萎病菌的抑菌活性十分显著,不仅可以抑制西瓜枯萎病菌的菌丝生长,还可以显著降低西瓜枯萎病菌镰刀菌酸毒素(Fusaric Acid,FA)的含量。然而,其抑制毒素合成的机制尚不明确。因此本研究通过q RT-PCR技术测定了枯茗酸处理后镰刀菌酸毒素合成基因(FUB1-FUB12)的表达量变化