MAPK途徑在盾殼霉產(chǎn)孢子及重寄生作用中的功能研究.pdf

1、核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)是一種世界性分布的病原真菌，能導(dǎo)致多種重要作物的病害。盾殼霉(Coniothyrium minitans)是防治菌核病的一種重要生防菌。盾殼霉分生孢子的形成對(duì)其完成自身的生活史及重寄生作用非常重要。關(guān)于盾殼霉的產(chǎn)孢機(jī)理已有一些報(bào)道，但盾殼霉產(chǎn)孢是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，分生孢子形成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)目前尚不清晰。本論文主要以自盾殼霉T-DNA插入體庫(kù)中篩選到的一株產(chǎn)

2、孢缺陷型突變體ZS-1T1000為研究對(duì)象，通過(guò)TAIL-PCR等技術(shù)獲得了T-DNA的側(cè)翼序列，并以此展開研究了盾殼霉中與細(xì)胞壁完整性相關(guān)的MAPK途徑(CWI-MAPK)在盾殼霉重寄生、產(chǎn)孢及其維系自身細(xì)胞壁穩(wěn)定過(guò)程中的作用。同時(shí)也研究了與酵母中的另一MAPK途徑，F(xiàn)US3/KSS1 MAPK途徑中STE7的同源物CmSTE7在盾殼霉寄生核盤菌菌核中的作用，主要研究結(jié)果如下：
　　 1)突變體ZS-1T1000喪失產(chǎn)孢能力系

3、由T-DNA單拷貝插入破壞所致，T-DNA插入破壞了一個(gè)編碼蛋白激酶激酶激酶的CmBCK1基因。CmBCK1基因的3’臨近末端處含有一個(gè)內(nèi)含子，基因編碼區(qū)序列(CDS，coding sequence)為5361 bp，編碼大小為1786 aa的蛋白質(zhì)。T-DNA插入在該基因的5100 bp位點(diǎn)，破壞了該蛋白質(zhì)的蛋白激酶催化保守結(jié)構(gòu)域。CmBCK1基因在盾殼霉基因組中為單拷貝基因，T-DNA的插入導(dǎo)致CmBCK1功能缺失，致使ZS-1T1

4、000不能形成分生孢子器及分生孢子，寄生菌核能力顯著下降，對(duì)細(xì)胞壁合成抑制劑及細(xì)胞壁降解酶敏感，菌落中央氣生菌絲發(fā)生自溶，產(chǎn)色素能力顯著下降。
　　 2)CmBCK1基因敲除轉(zhuǎn)化子喪失產(chǎn)孢能力，中央的氣生菌絲出現(xiàn)自溶現(xiàn)象，產(chǎn)色素能力顯著下降，對(duì)細(xì)胞壁合成抑制劑及細(xì)胞壁降解酶敏感，在寄生菌核能力方面存在缺陷，寄生能力顯著下降，其表型與突變體ZS-1T1000類似。
　　 3)根據(jù)序列同源性，自盾殼霉中克隆了酵母CWI-MA

5、PK途徑中BCK1下游Slt2的同源基因CmSlt2。CmSlt2基因含有5個(gè)內(nèi)含子，CDS為1254 bp，編碼大小為417aa的蛋白質(zhì)。與CmBCK1突變體類似，CmSlt2基因的敲除轉(zhuǎn)化子也喪失了產(chǎn)孢能力，寄生核盤菌菌核能力顯著下降，增加對(duì)細(xì)胞壁合成抑制劑及細(xì)胞壁降解酶的敏感性，影響色素的形成，菌落中央菌絲自溶。CmSlt2突變體的缺陷表型可被自身的CmSlt2基因互補(bǔ)所恢復(fù)。
　　 4)結(jié)合CmBCK1及CmSlt2在盾

6、殼霉中功能，表明CWI-MAPK途徑參與調(diào)控盾殼霉的產(chǎn)孢、重寄生作用、色素形成及維持細(xì)胞壁穩(wěn)定。
　　 5)從盾殼霉中克隆了與酵母FUS3/KSS1 MAPK途徑中STE7同源的CmSTE7。CmSTE7基因含有3個(gè)內(nèi)含子，CDS為1362 bp，編碼大小為453 aa的蛋白質(zhì)。CmSTE7突變體菌落白色，不產(chǎn)生色素(后期在培養(yǎng)基基質(zhì)中產(chǎn)生微量的色素)，不能形成分生孢子器，氣生菌絲增多，菌絲頂端分支增多，對(duì)核盤菌菌核的重寄生能力