大麗輪枝菌中小G蛋白VdRac1及其互作蛋白的功能研究.pdf

1、由大麗輪支菌引起的棉花黃萎病是影響我國(guó)棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的重要真菌病害。病菌先由根系侵染植株而后進(jìn)入維管系統(tǒng)，繼而在維管系統(tǒng)中大量繁殖，嚴(yán)重影響植株的水分和養(yǎng)分運(yùn)輸，導(dǎo)致植株死亡，化學(xué)防治效果甚微。大麗輪支菌不僅寄主范圍廣泛，而且病菌以微菌核形式可在土壤中存活多年，條件適宜時(shí)萌發(fā)產(chǎn)生菌絲侵染植物根系，采用輪作亦無(wú)防治效果。棉花及其近緣物種中很少有高抗或免疫的資源，通過(guò)遺傳育種方法培養(yǎng)抗病品種也很難實(shí)現(xiàn)。研究病原物的致病機(jī)制可能為尋找新的防治

2、策略奠定基礎(chǔ)。
　　極性生長(zhǎng)是真菌生長(zhǎng)發(fā)育的重要特征，它與侵染植物的能力密切相關(guān)。本研究中重點(diǎn)探討了Rac1小G蛋白及其信號(hào)通路中的Cla4蛋白在大麗輪支菌極性生長(zhǎng)及致病性中的作用。Rac1及Cla4的缺失突變體具有相似的表型，它們的菌落形態(tài)、、菌絲生物產(chǎn)量及孢子的形態(tài)、極性生長(zhǎng)和產(chǎn)量都受到嚴(yán)重影響，對(duì)棉花及擬南芥的致病力嚴(yán)重下降或喪失。進(jìn)一步研究表明突變體對(duì)植物根部的附著力、穿透能力及定植能力都嚴(yán)重下降或喪失，可能是其致病力下降

3、或喪失的原因。酵母雙雜交試驗(yàn)表明Rac1及Cla4相互作用;定量PCR表明Rac1及Cla4的表達(dá)相互影響，進(jìn)一步揭示這兩個(gè)蛋白在細(xì)胞極性生長(zhǎng)中的協(xié)同作用。本研究還探討了營(yíng)養(yǎng)條件與病菌孢子產(chǎn)量的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)微量元素關(guān)系較大。
　　本研究還探討了與真菌活性氧產(chǎn)生有關(guān)的兩個(gè)NADPH氧化酶（NOX1和NOX2）與大麗輪支菌致病性的關(guān)系。NOX1和NOX2的缺失突變體沒(méi)有影響真菌的生長(zhǎng)發(fā)育，但對(duì)棉花及擬南芥的致病力嚴(yán)重下降或喪失。揭示活性