稻瘟菌去泛素化酶MOUBP14的功能研究.pdf

1、由子囊菌門真菌稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）引起的稻瘟病(Rice Blast Disease)是水稻上為害嚴(yán)重的幾種病害之一，每年稻瘟病在世界范圍內(nèi)造成重大的水稻產(chǎn)量損失，平均達(dá)到水稻總產(chǎn)量的30％左右。當(dāng)前對(duì)于水稻稻瘟病最為綠色有效的防治方法是抗病品種的選育，但是由于病菌遺傳變異快以及田間選擇壓力的影響，田間易形成新的毒力群體，從而使抗病品種失效。因此，我們有必要對(duì)稻瘟菌致病過(guò)程的分子機(jī)制進(jìn)行研究，以期為綠色農(nóng)藥的靶

2、標(biāo)開發(fā)提供理論依據(jù)。隨著稻瘟菌基因組數(shù)據(jù)的公布，加速了科研工作者對(duì)稻瘟菌致病過(guò)程中一些重要基因的功能研究，至今已有大量稻瘟菌致病過(guò)程的機(jī)理得到詳細(xì)地解析。
　　泛素化修飾是真核細(xì)胞中一種十分保守且非常重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾作用，參與到多種細(xì)胞學(xué)過(guò)程中，包括蛋白酶體介導(dǎo)的蛋白降解，DNA損傷修復(fù)，內(nèi)吞作用，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等。泛素化修飾能夠可逆地被去泛素化酶(Deubiquitinase)水解，從而達(dá)到對(duì)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)泛素化修飾精準(zhǔn)的調(diào)控。有

3、報(bào)道稱在模式病原真菌稻瘟菌（M.oryzae）中，泛素化過(guò)程在其生長(zhǎng)，發(fā)育，致病過(guò)程中發(fā)揮重要作用，然而對(duì)于去泛素化酶在其致病過(guò)程中的作用卻未見報(bào)道。
　　本研究初期，在稻瘟菌中鑒定到一個(gè)酵母去泛素化酶UBP14基因的同源基因，將其命名為MoUBP14。通過(guò)同源重組的策略，在稻瘟菌中定向?qū)oUBP14基因進(jìn)行敲除，并對(duì)突變體菌株的生物學(xué)表型以及該蛋白的分子功能進(jìn)行了初步的研究。研究結(jié)果表明，MoUBP14基因敲除后，敲除體致病力

4、發(fā)生嚴(yán)重衰退，菌絲營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)明顯緩慢，產(chǎn)孢量嚴(yán)重下降，附著胞發(fā)育緩慢，附著胞膨壓明顯降低，對(duì)環(huán)境脅迫條件更加敏感，碳源代謝存在缺陷。在總蛋白水平上，△Moubp14敲除體細(xì)胞內(nèi)游離泛素鏈含量更高，即敲除體中泛素化水平發(fā)生紊亂。通過(guò)Pulldown試驗(yàn)，鑒定到在糖異生途徑中兩個(gè)關(guān)鍵限速酶磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(Pck1)，果糖-1，6-二磷酸酶(Fbp1)是MoUbp14蛋白的結(jié)合蛋白，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示Fbp1、Pck1在敲除體中的泛素化水平有升

5、高趨勢(shì)，表明其可能是MoUbp14去泛素化酶的去泛素化底物。在葡萄糖誘導(dǎo)糖異生途徑酶降解過(guò)程中，敲除體中Pck1和Fbp1蛋白豐度明顯較野生型高，證明了Ubp14參與到UPS（泛素蛋白酶體系統(tǒng)）介導(dǎo)的Fbp1和Pck1降解過(guò)程中，說(shuō)明Ubp14有可能參與到對(duì)碳源代謝基因的調(diào)控從而影響稻瘟菌的生長(zhǎng)發(fā)育和致病過(guò)程。
　　本文初步研究了去泛素化酶MoUbp14在植物病原真菌稻瘟菌致病過(guò)程中的功能，明確了其去泛素化功能在稻瘟菌生長(zhǎng)、產(chǎn)孢、