稻瘟病菌中CTS 1类似基因功能的初步分析

论文摘要

几丁质酶是一种糖苷水解酶，广泛存在各种生物中。真菌中几丁质酶在真菌分裂增殖过程中起着水解细胞壁的作用，对真菌细胞分裂和形态建成具有重要作用。已有的研究表明酵母的CTS1的打断会导致细胞凝结，细胞分裂后不能分开，在此基础上进一步研究稻瘟病菌中CTS1类似基因（MGG10333.6、MGG10876.6、MGG03599.6、MGG04073.6）的功能分析。首先，通过生物信息学的方法，分析稻瘟病菌中CTS1类似基因的蛋白功能域、性质以及系统发育关系。其次，对CTS1类似基因进行基因敲除研究这些基因的功能。4个基因敲除后，在菌落生长速度方面，突变体与野生型相比无明显差异；在细胞形态方面，分生孢子及附着胞的生长发育并没有受到影响；洋葱表皮侵染实验结果表明，突变体和野生型都能正常侵入洋葱表皮，并在表皮细胞内扩展生长；将敲除突变体和野生型接种水稻及大麦叶片上，观察其发病情况，结果显示它们都能使水稻和大麦致病，并没有明显差异。CTS1类似基因分别敲除后稻瘟病菌的形态和致病性并未受到影响。与酵母中CTS1基因相比，稻瘟病菌中几丁质酶形成了一个多基因家族，往往存在基因冗余效应，其机制有待进一步研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 几丁质酶及其功能研究
• 1.1.1 几丁质及几丁质酶
• 1.1.2 几丁质酶分类
• 1.1.3 几丁质酶的结构与性质
• 1.1.4 真菌几丁质酶功能研究
• 1.2 稻瘟病与稻瘟病菌
• 1.3 稻瘟病菌循环侵染机制
• 1.4 稻瘟病菌基因功能研究方法
• 1.5 本项目研究的主要意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 菌株
• 2.1.2 质粒载体
• 2.1.3 供试植物
• 2.1.4 生化试剂
• 2.1.5 培养基
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 生物信息学分析
• 2.2.2 稻瘟病菌菌丝体的获得
• 2.2.3 稻瘟病菌基因组 DNA 的提取
• 2.2.4 DNA 琼脂糖电泳
• 2.2.5 PCR 反应
• 2.2.6 基因敲除和 RNAi 策略
• 2.2.7 E.coli DH5α感受态细胞的制备
• 2.2.8 感受态细胞的转化
• 2.2.9 质粒 DNA 的提取
• 2.2.10 质粒酶切与连接
• 2.2.11 稻瘟病菌原生质体制备和转化
• 2.2.12 稻瘟病菌菌落生长速度测定
• 2.2.13 细胞形态观察
• 2.2.14 细胞壁敏感性分析
• 2.2.15 洋葱表皮内侵染结构的观察
• 2.2.16 大麦接种试验
• 2.2.17 水稻致病性鉴定
• 3 结果与分析
• 3.1 生物信息学的分析
• 3.1.1 系统发育关系
• 3.1.2 蛋白序列分析
• 3.1.3 信号肽和亚细胞定位分析
• 10333.6 的功能分析'>3.2 MGG₁0333.6 的功能分析
• 10333.6 敲除突变体的获得'>3.2.1 MGG₁0333.6 敲除突变体的获得
• 10333.6 基因敲除突变体菌落生长速率测定'>3.2.2 MGG₁0333.6 基因敲除突变体菌落生长速率测定
• 10333.6 基因敲除突变体细胞形态观察'>3.2.3 MGG₁0333.6 基因敲除突变体细胞形态观察
• 10333.6 基因敲除突变体细胞壁敏感性分析'>3.2.4 MGG₁0333.6 基因敲除突变体细胞壁敏感性分析
• 10333.6 基因敲除突变体侵染洋葱表皮分析'>3.2.5 MGG₁0333.6 基因敲除突变体侵染洋葱表皮分析
• 10333.6 基因敲除突变体致病性分析'>3.2.6 MGG₁0333.6 基因敲除突变体致病性分析
• 01876.6 的功能分析'>3.3 MGG₀1876.6 的功能分析
• 01876.6 敲除突变体的获得'>3.3.1 MGG₀1876.6 敲除突变体的获得
• 01876.6 基因敲除突变体菌落生长速率测定'>3.3.2 MGG₀1876.6 基因敲除突变体菌落生长速率测定
• 01876.6 基因敲除突变体细胞形态观察'>3.3.3 MGG₀1876.6 基因敲除突变体细胞形态观察
• 01876.6 基因敲除突变体细胞壁敏感性分析'>3.3.4 MGG₀1876.6 基因敲除突变体细胞壁敏感性分析
• 01876.6 基因敲除突变体侵染洋葱表皮分析'>3.3.5 MGG₀1876.6 基因敲除突变体侵染洋葱表皮分析
• 01876.6 基因敲除突变体致病性分析'>3.3.6 MGG₀1876.6 基因敲除突变体致病性分析
• 04073.6 的功能分析'>3.4 MGG₀4073.6 的功能分析
• 004073.6 敲除突变体的获得'>3.4.1 MGG₀04073.6 敲除突变体的获得
• 04073.6 基因敲除突变体菌落生长速率测定'>3.4.2 MGG₀4073.6 基因敲除突变体菌落生长速率测定
• 04073.6 基因敲除突变体细胞形态观察'>3.4.3 MGG₀4073.6 基因敲除突变体细胞形态观察
• 04073.6 基因敲除突变体细胞壁敏感性分析'>3.4.4 MGG₀4073.6 基因敲除突变体细胞壁敏感性分析
• 04073.6 基因敲除突变体侵染洋葱表皮分析'>3.4.5 MGG₀4073.6 基因敲除突变体侵染洋葱表皮分析
• 04073.6 基因敲除突变体致病性分析'>3.4.6 MGG₀4073.6 基因敲除突变体致病性分析
• 03599.6 的功能分析'>3.5 MGG₀3599.6 的功能分析
• 03599.6 敲除突变体的获得'>3.5.1 MGG₀3599.6 敲除突变体的获得
• 03599.6 基因敲除突变体菌落生长速率测定'>3.5.2 MGG₀3599.6 基因敲除突变体菌落生长速率测定
• 03599.6 基因敲除突变体细胞形态观察'>3.5.3 MGG₀3599.6 基因敲除突变体细胞形态观察
• 03599.6 基因敲除突变体细胞壁敏感性分析'>3.5.4 MGG₀3599.6 基因敲除突变体细胞壁敏感性分析
• 03599.6 基因敲除突变体侵染洋葱表皮分析'>3.5.5 MGG₀3599.6 基因敲除突变体侵染洋葱表皮分析
• 03599.6 基因敲除突变体致病性分析'>3.5.6 MGG₀3599.6 基因敲除突变体致病性分析
• 3.6 RNAi 载体的构建
• 4 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢