過氧化物酶體增殖劑對(duì)稻瘟病菌的影響及PEX11基因家族的生物信息學(xué)研究.pdf

1、過氧化物酶體在病原真菌致病過程中發(fā)揮著至關(guān)的重要作用。哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的過氧化物酶體可以被過氧化物酶體增殖劑誘導(dǎo)增殖。關(guān)于植物病原真菌中過氧化物酶體增殖現(xiàn)象及基因調(diào)控機(jī)制的報(bào)道很少。本研究首次把過氧化物酶體增殖劑用于模式病原真菌一稻瘟病菌的過氧化物酶體研究,探討了植物病原真菌中過氧化物酶體增殖現(xiàn)象及相關(guān)基因調(diào)控機(jī)制,從生物學(xué)及分子水平研究了過氧化物酶體增殖劑對(duì)稻瘟病菌生長(zhǎng)發(fā)育及相關(guān)基因表達(dá)的影響,對(duì)于研究真菌致病機(jī)理和病害防治具有指導(dǎo)意義

2、。為了探討絲狀真菌中過氧化物酶體的增殖機(jī)制,本研究對(duì)真菌中過氧化物酶體增殖的關(guān)鍵基因-PEX11基因家族成員進(jìn)行了生物信息學(xué)分析,對(duì)進(jìn)一步研究真菌Pex11p的進(jìn)化與功能以及過氧化物酶體的增殖具有重要意義。
　　 本研究分別利用6種典型的過氧化物酶體增殖劑誘導(dǎo)稻瘟病菌生長(zhǎng)發(fā)育,觀測(cè)過氧化物酶體增殖劑對(duì)野生型稻瘟病菌Guy11菌落生長(zhǎng)的影響,探討過氧化物酶體增殖劑影響稻瘟病菌生長(zhǎng)的機(jī)制;并進(jìn)一步研究了過氧化物酶體增殖劑對(duì)野生型稻瘟

3、病菌Guy11孢子萌發(fā)、附著孢形成、致病性等表型的影響;使用紅色熒光蛋白R(shí)FP定位稻瘟病菌中的過氧化物酶體,利用熒光顯微鏡觀測(cè)過氧化物酶體增殖劑誘導(dǎo)后稻瘟病菌孢子中過氧化物酶體數(shù)量的變化;并利用RealtimePCR技術(shù)檢測(cè)了過氧化物酶體增殖劑誘導(dǎo)后稻瘟病菌中過氧化物酶體增相關(guān)PEX基因的表達(dá)情況。研究發(fā)現(xiàn):(1)供試的6種過氧化物酶體增殖劑對(duì)稻瘟病菌的菌落生長(zhǎng)、孢子萌發(fā)、致病性等生長(zhǎng)發(fā)育過程均具有明顯的抑制作用,在一定的濃度范圍內(nèi),過

4、氧化物酶體增殖劑能夠造成稻瘟病菌的發(fā)育異常,并且隨著濃度的增加,這種抑制作用逐漸增強(qiáng)。(2)與野生型稻瘟病菌Guy11相比,過氧化物酶體相關(guān)基因敲除缺失突變體⊿PEX7和⊿PEX5對(duì)過氧化物酶體增殖劑更敏感。(3)過氧化物酶體增殖劑可以誘導(dǎo)稻瘟病菌孢子內(nèi)的過氧化物酶體數(shù)量增多,過氧化物酶體相關(guān)的代表性PEX基因的表達(dá)量升高。
　　 在過氧化物酶體的增殖過程中,PEX11基因發(fā)揮著重要作用。PEX11基因家族成員是參與過氧化物酶體

5、增殖調(diào)控的關(guān)鍵因子,本研究利用生物信息學(xué)方法對(duì)26種代表性真菌的PEX11基因家族成員進(jìn)行了檢索,預(yù)測(cè)基因結(jié)構(gòu)和蛋白結(jié)構(gòu),分析保守序列及其進(jìn)化功能。研究發(fā)現(xiàn):(1)26種真菌中共有66個(gè)可能的Pex11p。酵母類真菌有1個(gè)或2個(gè)Pex11p,而大多數(shù)絲狀真菌中包含2到3個(gè),其中子囊菌中Pex11p的個(gè)數(shù)偏多,個(gè)別種類達(dá)到5個(gè)。(2)真菌Pex11p可分為3類,大多數(shù)真菌含有類型Ⅰ和類型Ⅲ的Pex11p,類型Ⅱ是盤菌亞門真菌所特有的,可能