转录因子AaStuA调控柑橘褐斑病菌的致病性机制研究

来源 :陈雅楠 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cynthializzu
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
柑橘是世界上最大宗水果,其在生产过程中会受到多种病原菌的为害,导致产量下降和品质劣变,造成巨大的经济损失。由柑橘褐斑病菌(the tangerine pathotype of Alternaria alternata)引起的柑橘褐斑病是柑橘上危害最重的真菌性病害之一,其为害引起落叶、枯梢和落果,带病果实鲜销困难,对柑橘产业影响较大。目前对柑橘褐斑病的防治主要依靠化学防治,但在病害爆发的年份,常因药剂针对性不强和施药不及时导致防治效果不佳。深入研究柑橘褐斑病菌的生物学特性和致病分子机制可以为病害防治措施的制定、针对性药物靶标的挖掘和防治新技术的开发提供理论基础。Stu A是真菌特有的APSES转录因子家族中的一员,虽然其生物学功能在多种真菌中均有过报道,但在链格孢属(Alternaria spp.)真菌中暂未开展,而且对其调控机制的研究尚不深入。本研究利用分子生物学、植物病理学及生物信息学等技术,系统研究了柑橘褐斑病菌AaStuA的生物学功能及其调控致病性的分子机制,取得如下结果:在柑橘褐斑病菌中鉴定出Stu A的同源蛋白AaStuA,AaStuA的缺失导致柑橘褐斑病菌在生长、产孢、ACT毒素合成及致病性方面存在严重缺陷。AaStuA含有5个预测的PKA磷酸化位点,其中T110位点对病原菌的生长、产孢和AaStuA的亚细胞定位至关重要,但不影响ACT毒素的生物合成。c AMP/PKA信号途径下游的转录因子Aa Som1可以和AaStuA在细胞核内互作,缺失Aa Som1导致柑橘褐斑病菌的ACT毒素合成及致病性丧失,ΔAa Som1中AaStuA的表达量明显下调,ΔAa Som1-AaStuA与ΔAa Som1表型类似,推测Aa Som1位于AaStuA的上游,并调控其表达。此外,研究发现柑橘褐斑病菌中p H依赖性转录因子编码基因Aa Pac C存在多个拷贝,其沉默突变体Aa Pac C-s-3中毒素合成相关基因表达明显下调,ACT毒素合成减少,致病力也大幅减弱。蛋白互作实验研究发现AaStuA和Aa Pac C在细胞核内互作,且AaStuA可以调节毒素诱导时期Aa Pac C的转录表达。EMSA实验研究表明Aa Pac C可直接与烯酰辅酶A水解酶编码基因ACTT6及锌指转录因子编码基因ACTTR的启动子区结合,调控其转录表达。这些结果揭示了Aa Som1→AaStuA→Aa Pac C→ACTT的ACT毒素合成调控途径。缺失AaStuA导致柑橘褐斑病菌对氧化剂的敏感性增强,ROS解毒能力下降。AaStuA可以通过影响过氧化物酶体形成相关基因的表达影响过氧化物酶体的结构完整性,但是不影响含有过氧化物酶体靶向信号肽的蛋白质的亚细胞定位。此外,酵母双杂交实验表明AaStuA可以和过氧化物酶体调控转录因子Aa Msn2互作。综合以上结果,认为AaStuA通过与Aa Msn2互作影响过氧化酶体的生成进而影响病原菌对氧化胁迫的敏感性和对ROS的解毒能力。AaStuA缺失后柑橘褐斑病菌激活细胞自噬,丧失ACT毒素合成能力。为了进一步探究细胞自噬与ACT毒素合成之间的关系,我们对柑橘褐斑病菌的19个自噬相关基因进行了敲除,功能研究发现12个Aa ATG基因参与柑橘褐斑病菌的致病性,但只有5个Aa ATG基因参与ACT毒素的生物合成。细胞自噬和ACT生物合成的关系有待深入研究。RNA-seq比较ΔAaStuA和野生型Z7菌株的转录本,发现AaStuA参与核糖体合成、氨基酸合成分解、淀粉糖类代谢、氮代谢、次生代谢物合成、抗氧化途径等途径相关基因的转录调控。综上所述,本研究首次阐明了柑橘褐斑病菌Stu A的功能,揭示了Som1→Stu A→Pac C→ACTT的ACT毒素合成信号途径;同时发现Stu A通过与转录因子Msn2互作调控过氧化物酶体形成相关基因的转录表达,影响过氧化物酶体的结构完整性进而影响柑橘褐斑病菌的抗氧化能力。这些工作对进一步探究柑橘褐斑病菌的致病机制,开发病害防治新技术奠定新的理论基础。
其他文献
党的十八大以来,国内外形势复杂多变,风险与挑战并存。在中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局中,中国特色社会主义“五位一体”总体布局得到了长足发展。在经济层面上,我国经济总量稳居世界第二,成为引领世界经济复苏的重要动力;在政治层面上,发展全过程民主、加强反腐倡廉建设是政治文明建设的主基调;在文化方面,社会主义核心价值观被广泛宣传,并逐步落实、落小、落细;在社会治理上,着力实现社会治理体系和
科学技术的快速发展,为我国各行各业带来了很多发展机遇,并为人们的生活提供了诸多便利,更为教育事业提供了强大助力。在教育领域中应用希沃白板,是教育领域发展的主要趋势。巧借希沃白板展开小学数学课堂教学,能完善传统教学模式的弊端,让授课方式更加丰富,为学生的数学知识探索提供广阔空间,学生能在良好的学习环境中学习知识、探索解题技巧。这不仅能满足当前课程改革要求,真正构造出精彩的小学数学课堂,更能彰显出数学
水质预测对保护水环境有着极为重要的作用,有利于把控水域水质变化情况,避免水质灾害的发生。随着人工智能技术不断发展,神经网络技术应用于水质预测受到越来越多的关注和研究。通过构建合理的神经网络模型,以历史水质数据作为输入,可以实现水质预测。不同的网络对水质预测的准确性差异显著。本文采用LSTM网络对嘉陵江流域南充段水体进行水质预测研究,选取嘉陵江干流上金溪电站断面作为研究对象。从国家地表水水质自动监测
学位
新会陈皮(Citrus reticulata‘Chachi’)是产于广东省江门市新会地区茶枝柑的干燥成熟果皮,作为传统药食同源中药材,兼具药用价值和食用价值。新会陈皮富含黄酮类化合物,尤其是多甲氧基黄酮(Polymethoxylated flavones,PMFs),具有抗炎、抗氧化、抗癌等多种生物活性。以往的研究提示我们,新会陈皮在老化过程中,其黄酮类成分将发生变化,但这种变化是否将引起其生物活
"小碎件"材料的多变化、多功能、能操作的特性能激发儿童操作与表达的兴趣。事实上,并非所有的儿童在"小碎件"语言区里都具备良好的游戏技能。他们会遇到不同的困难,有时重复性的难题会让他们放弃游戏,因而错失许多学习的机会。此时,教师能否及时引导与支持儿童持续且有效的游戏就变得至关重要了。
学位
新一轮课程改革正在开展中,新课标中提出人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力四大核心素养。项目式学习、问题式教学为代表的探究性学习模式成为各国教育改革的重点关注对象,项目式学习因其实践性特点,在国际拥有更广泛的影响力,其独特的培养方式顺应了基础教育地理课程改革的要求,满足学生全面发展的需要,凸显地理新课程标准的要求。项目式学习是学生以小组为组织形式,围绕具体的主题任务,制定计划并开展探究活动,