稻瘟病菌bZIP轉錄因子MoGcn4的生物學功能分析及化合物sporothriolide對稻瘟病菌的影響研究.pdf

1、水稻是世界上主要的糧食作物，水稻病害嚴重影響著我國的水稻生產。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是我國水稻生產上的三大病害之一，全球每年因稻瘟病造成的水稻產量損失約占總產量的10％-15％，經濟損失達數十億美元。目前生產上主要采取化學防治和種植抗病品種來防治稻瘟病，但是由于稻瘟病菌生理小種易發(fā)生變異，易導致抗病品種在推廣2-3年后逐漸喪失利用價值;同時單一的化學防治也容易使病菌產生抗性。因此，稻瘟病的防治始終

2、是水稻生產上的一個難題，而控制該病害的一個重要前提是了解其病原茵生長發(fā)育及致病過程中的分子機理。
　　真核細胞中絕大多數參與細胞外泌的蛋白質和膜蛋白都會在內質網上加工修飾，但是當細胞中錯誤折疊或未折疊的蛋白質過多超過內質網承受能力時，便會發(fā)生內質網應激反應。細胞會啟動一系列反應來應對蛋白質的積累，即非折疊蛋白反應(UPR，unfolded protein response)。本實驗室前期對稻瘟病菌中的bZIP轉錄因子MoHac1的

3、功能進行了研究，證明該轉錄因子參與調控稻瘟病菌的UPR信號途徑，且在病菌的生長、無性繁殖及致病過程中具有重要作用。在釀酒酵母中，Gen4及其誘導因子Gcn2是內質網應激中誘導UPR基因表達所必需的蛋白。Hac1和Gcn4通過結合靶基因的啟動子序列激活靶基因的轉錄。研究證明，在釀酒酵母中，Gcn4在氨基酸生物合成、細胞壁完整性及對氧化脅迫應答過程中具有重要的調控作用。本文第一章從稻瘟病菌全基因組數據庫中鑒定了一個與釀酒酵母bZIP轉錄因子

4、Gcn4同源的蛋白，命名為MoGcn4，并對其生物學功能進行了研究。研究結果發(fā)現，MoGCN4基因敲除突變體的產孢能力和對大麥及水稻的致病力較野生型均顯著下降，且突變體對氧化脅迫的耐受性較野生型顯著升高，但對細胞壁完整性脅迫和內質網脅迫耐受性無顯著變化。上述結果表明MoGcn4參與調控稻瘟病菌的無性繁殖和致病過程，同時參加對外界氧化脅迫的應答過程。
　　化合物sporothriolide是來自植物內生真菌Nodulisporium

5、 sp.的次級代謝物。多節(jié)孢屬(Nodulisporium)真菌屬子囊菌門(Ascomycota)糞殼菌綱(Sordariomycetes)炭角菌目(Xylariales)炭角菌科(Xylariaceae)。本文第二章測試了sporothriolide對稻瘟病菌分生孢子萌發(fā)和致病力的影響。研究結果發(fā)現，0.25ppm藥劑對分生孢子的萌發(fā)沒有影響，而2.5ppm和25ppm的藥劑能夠完全抑制分生孢子的萌發(fā)。致病性測試結果發(fā)現，sporot