稻瘟病菌兩個ARF GTP酶激活蛋白在生長發(fā)育及致病過程中的功能研究.pdf

1、稻瘟病是全世界水稻生產(chǎn)上的重要真菌病害，稻谷年損失達(dá)到數(shù)億公頃，嚴(yán)重影響世界糧食安全。因此，加強(qiáng)對稻瘟病菌的研究以及控制其病害流行具有重要的意義。稻瘟病由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）侵染水稻發(fā)病引起，目前防治稻瘟病主要采取的方式是選育抗病品種，但由于該病原菌在自然界群體多樣且易變，新的致病型不斷產(chǎn)生，常常導(dǎo)致剛選育出來的抗病品種不能抵抗新的稻瘟病菌致病型的侵染，或者在種植幾年后就失去利用價(jià)值。目前雖然也有不斷對致病型

2、變異的可能途徑找出原因，但是要從根本上防治稻瘟病，還是要從稻瘟病菌的生長發(fā)育及其致病分子機(jī)制方面做研究。近年來，隨著稻瘟病菌全基因組序列的公布和遺傳轉(zhuǎn)化操作技術(shù)的成熟，使得我們在相關(guān)的致病基因生長發(fā)育和致病機(jī)理方面的研究步伐加快，也為找到稻瘟病菌殺菌劑的新靶標(biāo)提供了理論和技術(shù)支持。
　　細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對細(xì)胞的生存和生長至關(guān)重要，它能促進(jìn)細(xì)胞膜、溶酶體等形成，使細(xì)胞能夠分泌蛋白質(zhì)、激素和神經(jīng)遞質(zhì)并通過胞吞作用攝取外源分子。
　

3、　胞吞作用是普遍存在于酵母及哺乳動物中的一個復(fù)雜的質(zhì)膜運(yùn)輸過程，其包括各種蛋白質(zhì)及脂質(zhì)激酶，磷酸（脂）酶、信號分子的吸收和肌動蛋白骨架的排列。在此過程中，質(zhì)膜蛋白、脂質(zhì)及一些大分子物質(zhì)通過胞內(nèi)的囊泡運(yùn)輸被分配到早期的內(nèi)含體中，隨之在成熟的內(nèi)含體及液泡中降解，或者作為一種蛋白受體在循壞中被重新利用。囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)受多種調(diào)節(jié)分子控制，其中就有ADP核糖基化因子（ADP-ribosylationfactor，ARF），它是Ras超家族成員。同時AR

4、F還參與調(diào)節(jié)磷脂酶D的活性，在細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中具有更加重要的生理功能。一般情況下，ARF是由一個鳥嘌呤核苷酸交換因子(GEF)激活，與其結(jié)合的GDP轉(zhuǎn)化為GTP，激活的GTP酶蛋白與SNARE和運(yùn)輸物質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合體，向囊泡運(yùn)輸途徑中的下一個部位轉(zhuǎn)移。這個復(fù)合體被GTP酶的另一個效應(yīng)分子GTP酶激活蛋白（GAP）所穩(wěn)定，當(dāng)這種復(fù)合體達(dá)到一定數(shù)量后，相關(guān)的器膜變形，囊泡形成才會啟動，最后使ARF又回到細(xì)胞質(zhì)中。因此，GAP蛋

5、白在囊泡運(yùn)輸中具有重要作用。
　　本文的研究對象MoGl03、MoGcs1，是一類GAP蛋白，本實(shí)驗(yàn)對這兩個GAP蛋白在稻瘟病菌生長發(fā)育及致病過程中的功能進(jìn)行分析。結(jié)果表明敲除突變體△Mogl03影響稻瘟病菌的生長發(fā)育，影響對水稻，大麥的致病性，而△Mogcs1不影響對水稻、大麥的致病性。突變體菌株△Mogl03較野生型菌株?duì)I養(yǎng)菌絲生長減慢，不產(chǎn)生分生孢子，侵染菌絲減少且生長減慢，對不同的脅迫表現(xiàn)出敏感性，△Mogcs1產(chǎn)孢量降低