胞吞作用基因MoPAN1和MoEDE1在稻瘟病菌生長(zhǎng)發(fā)育及致病過(guò)程中的功能研究.pdf

1、由稻瘟病菌引起的稻瘟病是全球性的一種重要的真菌病害，但由于該病原菌的致病性易變，新的致病小種的產(chǎn)生容易導(dǎo)致新選育的抗病品種失去利用價(jià)值。因此，控制該病害的重要前提是了解其生長(zhǎng)發(fā)育及致病分子調(diào)控機(jī)制。隨著稻瘟病菌全基因組序列的公布及遺傳轉(zhuǎn)化操作系統(tǒng)的建立，其致病相關(guān)基因功能和生長(zhǎng)發(fā)育分子調(diào)控機(jī)制的研究也隨之加快，為尋找新的稻瘟病菌殺菌劑作用靶標(biāo)，設(shè)計(jì)新的稻瘟病控制策略提供理論依據(jù)。真核細(xì)胞中，胞吞作用是一個(gè)復(fù)雜的質(zhì)膜運(yùn)輸過(guò)程，包括網(wǎng)格蛋白

2、、調(diào)節(jié)蛋白及各種脂類(lèi)物質(zhì)的吞入，激酶及大量磷酸化過(guò)程的發(fā)生，肌動(dòng)蛋白及細(xì)胞骨架的重建等。在酵母細(xì)胞中，適配蛋白Ede1p和網(wǎng)格蛋白最早聚集在質(zhì)膜內(nèi)吞作用處，其后Ste2p激發(fā)胞外物質(zhì)內(nèi)化，同源于蛋白WASP的Las17p開(kāi)始聚集并激發(fā)Arp2/3促進(jìn)肌動(dòng)蛋白組合，肌動(dòng)蛋白包裹在囊泡周?chē)龠M(jìn)胞吞點(diǎn)形成;此時(shí)，Pan1p-End3p-Sla1p復(fù)合體開(kāi)始在胞吞點(diǎn)積累，進(jìn)一步促進(jìn)凹陷囊泡的形成。此過(guò)程受到眾多激酶調(diào)控，Ark/Prk激酶家族是

3、這一過(guò)程的重要調(diào)節(jié)激酶。在稻瘟病菌中，SNARE蛋白ΔMoSec22和ΔMoVam7的缺失突變體均不同程度影響了胞吞作用的發(fā)生。為了了解該菌中胞吞作用的各個(gè)基因功能及胞吞作用過(guò)程中分子間相互作用機(jī)制，本文對(duì)由MoArk1激酶所調(diào)控的胞吞作用途徑進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究，進(jìn)一步對(duì)胞吞途徑相關(guān)基因MoPAN1和MoEDE1在稻瘟病菌生長(zhǎng)發(fā)育及致病過(guò)程中的功能進(jìn)行了分析和了解。
　　本文篩選了與MoArk1互作的蛋白，從中發(fā)現(xiàn)一個(gè)胞吞作用基因

4、MoPAN1，通過(guò)co-IP進(jìn)一步驗(yàn)證了兩者的互作關(guān)系。采用基因沉默的策略獲得MoPAN1的沉默突變體，對(duì)沉默突變體的生物學(xué)性狀分析發(fā)現(xiàn)，MoPAN1參與調(diào)控對(duì)外界不同脅迫因子的敏感性;另外MoPAN1突變體產(chǎn)孢量降低、孢子形態(tài)發(fā)生異常、黑色素形成缺陷、膨壓?jiǎn)适?，不能成功侵入寄主從而?dǎo)致致病性顯著降低;同時(shí)MoPAN1參與調(diào)控營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、有性生殖、菌絲疏水性以及胞外漆酶和過(guò)氧化物酶的活性;更重要的是MoPAN1參與調(diào)控稻瘟病菌各個(gè)生理形態(tài)

5、的建成，包括細(xì)胞壁完整性和胞吞作用。此外，MoPan1定位于菌絲頂端類(lèi)似于Actin蛋白，而其定位受到SNAREs蛋白家族中MoSec22和MoVam7的共同調(diào)控。
　　通過(guò)篩選與MoPan1互作的蛋白，發(fā)現(xiàn)另一個(gè)胞吞作用相關(guān)基因MoEDE1，與酵母Ede1p同源，該基因與MoPAN1相互作用，且都含有EH(Eps15Homology)功能域。MoEDE1的缺失導(dǎo)致突變體對(duì)不同脅迫因子表現(xiàn)出低敏感性;MoEDE1參與調(diào)控?zé)o性產(chǎn)孢、