禾谷鐮刀菌幾丁質合成酶的功能研究.pdf

1、小麥赤霉病是威脅小麥產量和品質的最主要病害之一，到目前為止我國主要通過化學防治的方法來控制小麥赤霉病的發(fā)生和流行。然而，傳統(tǒng)的多菌靈等農藥抗性的出現(xiàn)急劇增加，尋找新型、安全的藥劑作用靶標更加急迫。
　　幾丁質是致病真菌細胞壁和隔膜的關鍵組成成分。在細胞循環(huán)過程中，幾丁質通過復雜的調控機制定位到特定的位點，從而維持細胞的穩(wěn)定性并響應各種壓力環(huán)境。由于幾丁質在人類和其他脊椎動物中并不存在，以幾丁質為藥劑作用靶點可能為小麥赤霉病藥劑研發(fā)

2、提供新的參考。
　　幾丁質由幾丁質合成酶合成。小麥赤霉病病原物禾谷鐮刀菌中共有8個幾丁質合成酶，為了分析每個幾丁質合成酶的功能，我們通過基因敲除的方法得到了幾丁質合成酶敲除突變體。我們發(fā)現(xiàn)FgCHS3b的敲除對禾谷鐮刀菌是致死的，F(xiàn)gCHS1、FgCHS2、FgCHS7和FgCHS5的敲除會引起菌絲生長、產孢量、致病性或壓力反應的缺陷。FgCHS3a、FgCHS4和FgCHS6的缺失突變體與野生型并沒有明顯區(qū)別。敲除FgCHS2發(fā)

3、現(xiàn)突變體出現(xiàn)隔膜變厚和波浪狀隔膜的現(xiàn)象。于是我們還構建了FgCHS2和其它6個幾丁質合成酶的雙敲突變體，發(fā)現(xiàn)FgChs2和FgChs1、FgChs7、FgChs5在菌絲生長上存在功能重疊，F(xiàn)gChs2和FgChs1、FgChs4、FgChs7、FgChs5在無性生殖上存在重疊，F(xiàn)gChs2和其它6個幾丁質合成酶在致病性、DON毒素、隔膜形成方面都存在功能重疊，而在細胞壁敏感性測定上發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)gChs2和其它6個幾丁質合成酶都不存在功能重疊

4、的現(xiàn)象。最后，通過熒光定量PCR發(fā)現(xiàn)在敲除突變體FgChs2中FgCHS1、FgCHS3a、FgCHS4、FgCHS7、FgCHS5和FgCHS6的表達量明顯增如，也證明了敲除FgCHS2后其它幾丁質合成酶部分回補了它的功能。
　　從我們的實驗結果可以看出，盡管有些幾丁質合成酶的單敲突變體由于其它幾丁質合成酶的功能重疊沒有表型缺陷，但每個幾丁質合成酶都在菌體中發(fā)揮著作用，這也將為我們以幾丁質為藥劑靶點研發(fā)新型安全藥劑提供理論依據(jù)。