水稻紋枯病菌蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)模型的建立及致病轉(zhuǎn)錄因子STE12的克隆與功能驗(yàn)證.pdf

1、roteminteractionnetworkofDingLei(Biochemistry&Molecularbiology)DirectedbyProfLiPingandZhengAipingADissertationSubmittedinPartialFulfillmentofRequirementsfortheDegreeofDoctorSichuanAgriculturalUniversityWengjiang，611130，S

2、ichuan，PRChinaJune，2014摘要立枯絲核菌(RhizoctoniasolanO是一個(gè)主要以菌核形態(tài)習(xí)居于土壤中的植物病原真菌，其寄主范圍廣泛，能引起水稻、玉米、小麥等主要農(nóng)作物發(fā)病，危害十分嚴(yán)重。由立枯絲核菌引起的水稻紋枯病(Ricesheathblight)如今已成為世界性水稻的三大病害之一，在世界范圍內(nèi)，幾乎沒有稻田不會(huì)被紋枯病所侵害，而且其發(fā)病趨勢越來越重。立枯絲核菌無性態(tài)Rhizoctoniasolani為半知

3、菌亞門真菌，有性態(tài)Thanatephoruscucumeris稱瓜亡革菌。由于該病菌難以產(chǎn)生擔(dān)孢子、不產(chǎn)生無性孢子、以及存在多核現(xiàn)象，目前缺乏高效的遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)等因素導(dǎo)致水稻紋枯病菌的分子生物學(xué)特性研究相對(duì)滯后，甚至難以開展。導(dǎo)致目前對(duì)水稻紋枯病菌的致病機(jī)理不夠了解，同時(shí)在水稻育種方面也缺乏對(duì)此病免疫或者高抗的水稻品種也是導(dǎo)致該病暴發(fā)的一個(gè)重要因素。傳統(tǒng)的分子生物學(xué)的方法是以單個(gè)基因?yàn)檠芯炕A(chǔ)，這樣的研究非常的費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率也比較低。另

4、外，蛋白質(zhì)在生物細(xì)胞中往往不是單個(gè)起作用，而是與其他細(xì)胞相互作用而形成的一個(gè)作用網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)蛋白只是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的很小一部分。因此需要一種比試驗(yàn)技術(shù)更高效全面的方法來使我們從全局上了解水稻紋枯病菌。本研究基于這樣的想法，利用生物信息學(xué)的方法構(gòu)建了水稻紋枯病菌的蛋白質(zhì)互作(proteinproteininteraction，PPI)網(wǎng)絡(luò)，并通過計(jì)算模型和酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所做網(wǎng)絡(luò)的可信度。另外根據(jù)生物信息學(xué)的方法預(yù)測的重要致病基因，我們用反

5、向遺傳學(xué)的方法對(duì)絲裂原活化蛋白激酶(Mitogenactivatedproteinkinase，腳K)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的STEl2基因進(jìn)行敲除，鑒定和功能研究。主要結(jié)論如下：1利用兩種最為普遍的蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的方法，即同源映射法和結(jié)構(gòu)域相互作用的方法預(yù)測水稻紋枯病菌的蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)圖。我們運(yùn)用果蠅、線蟲、人類、酵母和稻瘟病菌的蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，通過同源映射的方法得到在紋枯病菌中包含1991個(gè)基因的8312對(duì)互作。另外，我們利用DOMINE數(shù)