【摘 要】
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小麦赤霉病是麦类作物上重要的病害之一,小麦赤霉病的爆发严重造成小麦减产及其副产品质量下降。被赤霉病菌侵染的麦粒中含有脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON,Deoxynivalenol）和玉米赤霉烯酮（ZEN,Zearalenone）等毒素,食用此类麦粒制成的食品会严重危害人、畜健康。本文中基因FgDDT属于参与染色质组装的DDT类转录因子,其在模式生物酿酒酵母（Saccharomyces cerevisia
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小麦赤霉病是麦类作物上重要的病害之一,小麦赤霉病的爆发严重造成小麦减产及其副产品质量下降。被赤霉病菌侵染的麦粒中含有脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON,Deoxynivalenol）和玉米赤霉烯酮（ZEN,Zearalenone）等毒素,食用此类麦粒制成的食品会严重危害人、畜健康。本文中基因FgDDT属于参与染色质组装的DDT类转录因子,其在模式生物酿酒酵母（Saccharomyces cerevisia）中同源基因是ITC1。ITC1是ATP-dependent Isw2p-Itc1p染色质重构复合物的亚基,是有丝分裂生长过程中抑制早期减数分裂所必需的基因。本研究利用分子生物学试验方法,探究基因FgDDT在禾谷镰孢中的作用,阐明禾谷镰孢中FgDDT的基本生物学功能。本文通过同源重组原理对禾谷镰孢基因FgDDT进行基因敲除和回补。在试验中观察到ΔFgDDT表型较野生型PH-1表型发生变化,用PDA固体培养基培养后发现ΔFgDDT菌株生长速率较野生型PH-1和回补体ΔFgDDT-C的降低2/3左右,其菌丝末端分枝细长、弯曲。在无性生殖方面,ΔFgDDT较PH-1、ΔFgDDT-C的平均产孢数量降低1/4左右,分生孢子隔膜类型数量有所变化。ΔFgDDT影响禾谷镰孢的有性生殖,诱导ΔFgDDT产生的子囊壳数量比PH-1和ΔFgDDT-C的少2/3左右,其子囊形态短粗。在外界胁迫压力筛选试验中,基因FgDDT的缺失造成禾谷镰孢对0.5μg/mL多菌灵、0.25μg/mL氰烯菌酯、Mg2+、Cu2+敏感性增强;对0.25μg/mL戊唑醇、1μg/mL啶酰菌胺、0.1μg/mL咯菌腈、K+、Na+、刚果红、SDS、Li+的耐受性增强。ΔFgDDT对渗透离子K+、Na+的耐受性增强,推测其可能参与调节细胞渗透压通路;对刚果红、SDS耐受性增强,推测其对细胞壁抑制剂有更高的耐受性,可能参与调控细胞壁完整性通路。在田间致病力试验中,ΔFgDDT仅在单个麦穗的接种点附近发病,病斑未扩展,对小麦穗的致病力降低,同时室内玉米花丝致病力试验也证明了ΔFgDDT菌株的致病力下降。在DON毒素含量测定试验中,未检测出ΔFgDDT产生的毒素。RT-PCR检测诱导产毒试验发现,在ΔFgDDT中14个TRI基因表达量均显著降低。本研究初步表明,基因FgDDT在禾谷镰孢的生长发育、次级代谢和毒力调控方面发挥关键作用,进而明确了该基因在禾谷镰孢中的基本功能。
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