ALPHA--葡萄糖苷酶家族基因在稻瘟病菌中的功能研究.pdf

1、由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的水稻稻瘟病是水稻的重要病害，在世界各稻區(qū)均有發(fā)生。在適宜的環(huán)境條件下該病可迅速地蔓延擴(kuò)散，能在短時(shí)間內(nèi)造成大面積水稻受害，嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)可超過(guò)50％，甚至絕收。稻瘟病菌侵染水稻主要依靠分生孢子萌發(fā)產(chǎn)生芽管，芽管萌發(fā)形成附著胞，附著胞內(nèi)黑色素產(chǎn)生巨大膨壓迫使侵入釘穿透水稻表皮，侵入到植物細(xì)胞內(nèi)部，從而引起病害。目前對(duì)該病的防治方法是以選育抗病品種為主，藥劑防治為輔。但是由于該病原菌小種的

2、易變性，僅依靠選育抗病品種不能達(dá)到預(yù)期效果。水稻和稻瘟病菌全基因組序列的公布對(duì)研究稻瘟病菌的致病機(jī)理和與水稻的互作模式提供了良好的條件，推動(dòng)了致病相關(guān)基因的功能研究，為挖掘新型藥劑靶標(biāo)和制定病害防控策略提供了重要的理論依據(jù)。
　　N-連接糖基化(N-linked glycosylation)是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中對(duì)新合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行糖基化修飾的一種方式。這種修飾作用首先要給新生多肽鏈的天冬酰胺添加一個(gè)核心寡聚糖，然后逐步切除寡聚糖的三分子葡

3、萄糖和一分子甘露糖，形成具有相似糖鏈的糖蛋白。這一系列有序的加工和修飾過(guò)程有利于蛋白質(zhì)抵抗消化酶、信號(hào)傳導(dǎo)以及正確折疊。糖苷水解酶(glycoside hydrolase)是所有催化糖苷和寡糖中糖苷鍵水解的酶的總稱，在糖蛋白N-糖基化修飾和碳水化合物降解的過(guò)程中是必不可少的。
　　本研究在稻瘟病菌中鑒定了N-連接糖基化過(guò)程中三個(gè)糖苷水解酶蛋白MoGls1、MoGls2和MoGtb1并對(duì)這些蛋白編碼基因的生物學(xué)功能進(jìn)行了研究。采用基

4、因敲除的方法獲得了敲除突變體△MoGls1、△MoGls2和△MoGtb1。通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)MoGLS1缺失使稻瘟病菌的有性生殖能力喪失;MoGTB1缺失使稻瘟病菌的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)速度減慢、產(chǎn)孢量顯著上升;MoGLS2缺失使稻瘟病菌營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)速度減慢，產(chǎn)孢量顯著上升，附著胞形成延遲，有性生殖能力喪失。致病性測(cè)定表明△Mogls2突變體的致病能力和侵染菌絲擴(kuò)展能力均顯著下降。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，△Mogls2突變體對(duì)外界鹽脅迫和滲透脅迫敏感性降低，對(duì)