本文主要研究内容
作者张梦可（2019）在《黑曲霉cpeB和catA基因对氧化应激和果实致病性的调控机制研究》一文中研究指出：黑曲霉（Aspergillus niger）,一种在自然界普遍存在的丝状真菌,因其可以产生有机酸、酶类和多种次级代谢产物,故在工业生产中具有重要的应用价值;同时作为一种典型的致腐真菌,能够造成食品、植物、果蔬的腐烂变质。外界氧化胁迫导致黑曲霉细胞内活性氧（ROS）的大量积累,为抵抗ROS造成的氧化损伤,黑曲霉抗氧化系统中的过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）在其中发挥着重要作用。本论文利用同源重组原理,结合原生质体转化技术,构建黑曲霉ΔcpeB、ΔcatA、ΔcpeB-ΔcatA和ΔcpeB-ΔsodC缺失体,以探究黑曲霉中cpeB和catA基因对氧化应激和果实致病性的调控机制。主要研究结果如下:首先,对过氧化氢酶-过氧化物酶编码基因cpeB在氧化应激和对果实的致病力中的作用进行了探究。鉴于cpeB基因可能参与黑曲霉的抗氧化代谢过程,利用RT-qPCR技术对cpeB基因在氧化应激反应中的作用进行探究,发现在外源H2O2胁迫下,黑曲霉cpeB基因的相对表达量是正常条件下的3.87倍。通过对过氧化氢酶-过氧化物酶cpeB进行生物信息学分析,发现cpeB一级结构包含两个过氧化物酶（POD）结构域,ΔcpeB缺失菌株的CAT和POD的酶活测定结果表明ΔcpeB突变体的CAT活性比野生型低22%,而POD活性与野生型相比却没有显著变化。此外,通过native-PAGE技术对ΔcpeB缺失菌株进行CAT酶活性电泳,发现ΔcpeB缺失菌株CAT活性显著降低。上述结果表明,cpeB尽管结构上是一个潜在的POD酶,但它缺乏POD活性,而具有显著的CAT活性。同时,在H2O2胁迫下,ΔcpeB突变体的菌丝体生长显著慢于野生型,而在6 mM H2O2条件下孵育10 h后测定孢子的萌发情况,发现ΔcpeB突变体孢子的萌发率仅为野生型的17%。然而ΔcpeB突变体对重金属离子Cd2+、Cu2+、Al3+以及超氧阴离子供体甲萘醌却没有更高的敏感性,表明黑曲霉cpeB基因在H2O2应激反应的特殊作用,而对于细胞适应其他胁迫镉、铜、铝和甲萘醌是非必需的。另外,在H2O2处理过程中,通过对氧化代谢相关物质的检测,结果显示ΔcpeB突变体中MDA、H2O2和·O2-显著增加,表明ΔcpeB突变体在分解H2O2中的缺陷导致黑曲霉细胞的膜质过氧化和ROS的损伤。鉴于黑曲霉是苹果果实的潜在致病菌,本文对黑曲霉中cpeB基因是否参与苹果果实的侵染进行研究。通过将黑曲霉野生型和ΔcpeB突变体接种在苹果果实中以评估它们的致病性,结果表明,与野生型相比,ΔcpeB突变体在苹果果实上的菌斑直径减少了20%左右。进一步对接种黑曲霉野生型和ΔcpeB突变体的苹果果实中MDA含量和ROS代谢物进行测定发现,侵染野生型后的苹果果实比侵染ΔcpeB突变体后MDA、H2O2的含量和·O2-的产生速率均显著增加。此外,我们进一步测定了侵染苹果过程中野生型和ΔcpeB突变体孢子中CAT家族基因的表达情况,发现与野生型相比,ΔcpeB突变体中编码CAT的基因An02g02750、An03g05660、An08g08920和cat1显著上调。以上结果表明ΔcpeB菌株对苹果果实的致病性较野生型显著降低,尽管其他一些CAT家族基因的表达水平上调,但仍不能补偿cpeB的重要功能,这表明cpeB基因在黑曲霉对侵染苹果果实的致病力方面发挥着重要作用。为研究cpeB与CAT编码基因catA是否共同参与黑曲霉氧化应激响应和对采后水果的致病力,以及cpeB和sodC基因在抗氧化机制中的上下游关系,以ΔcpeB、ΔcatA和ΔsodC为材料,构建ΔcpeB-ΔcatA和ΔcpeB-ΔsodC双突菌株。通过对ΔcpeB-ΔcatA缺失体的活性测定和同工酶活性电泳发现,cpeB和catA均具有CAT酶活,但是两者对于总的CAT酶活的贡献不同,cpeB在CAT的全酶活中起主要作用。在重金属、H2O2和甲萘醌的敏感性测定实验中发现,cpeB和catA基因能够共同参与H2O2的分解,且两者的功能存在潜在的叠加现象。此外,通过对ΔcpeB-ΔcatA的致病力进行分析,结果表明,与野生型和单突ΔcatA、ΔcpeB相比,cpeB和catA基因的同时敲除并没有增加黑曲霉对采后水果的致病力。在获得ΔcpeB-ΔsodC后,测定了ΔcpeB-ΔsodC对重金属、H2O2和甲萘醌的敏感性,发现sodC基因仅对甲萘醌胁迫敏感,说明sodC基因参与甲萘醌的解毒。综上所述,CAT和SOD在黑曲霉氧化胁迫应答和菌植互作中发挥重要作用。
Abstract
hei qu mei （Aspergillus niger）,yi chong zai zi ran jie pu bian cun zai de si zhuang zhen jun ,yin ji ke yi chan sheng you ji suan 、mei lei he duo chong ci ji dai xie chan wu ,gu zai gong ye sheng chan zhong ju you chong yao de ying yong jia zhi ;tong shi zuo wei yi chong dian xing de zhi fu zhen jun ,neng gou zao cheng shi pin 、zhi wu 、guo shu de fu lan bian zhi 。wai jie yang hua xie pai dao zhi hei qu mei xi bao nei huo xing yang （ROS）de da liang ji lei ,wei di kang ROSzao cheng de yang hua sun shang ,hei qu mei kang yang hua ji tong zhong de guo yang hua qing mei （CAT）he chao yang hua wu qi hua mei （SOD）zai ji zhong fa hui zhao chong yao zuo yong 。ben lun wen li yong tong yuan chong zu yuan li ,jie ge yuan sheng zhi ti zhuai hua ji shu ,gou jian hei qu mei ΔcpeB、ΔcatA、ΔcpeB-ΔcatAhe ΔcpeB-ΔsodCque shi ti ,yi tan jiu hei qu mei zhong cpeBhe catAji yin dui yang hua ying ji he guo shi zhi bing xing de diao kong ji zhi 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :shou xian ,dui guo yang hua qing mei -guo yang hua wu mei bian ma ji yin cpeBzai yang hua ying ji he dui guo shi de zhi bing li zhong de zuo yong jin hang le tan jiu 。jian yu cpeBji yin ke neng can yu hei qu mei de kang yang hua dai xie guo cheng ,li yong RT-qPCRji shu dui cpeBji yin zai yang hua ying ji fan ying zhong de zuo yong jin hang tan jiu ,fa xian zai wai yuan H2O2xie pai xia ,hei qu mei cpeBji yin de xiang dui biao da liang shi zheng chang tiao jian xia de 3.87bei 。tong guo dui guo yang hua qing mei -guo yang hua wu mei cpeBjin hang sheng wu xin xi xue fen xi ,fa xian cpeByi ji jie gou bao han liang ge guo yang hua wu mei （POD）jie gou yu ,ΔcpeBque shi jun zhu de CAThe PODde mei huo ce ding jie guo biao ming ΔcpeBtu bian ti de CAThuo xing bi ye sheng xing di 22%,er PODhuo xing yu ye sheng xing xiang bi que mei you xian zhe bian hua 。ci wai ,tong guo native-PAGEji shu dui ΔcpeBque shi jun zhu jin hang CATmei huo xing dian yong ,fa xian ΔcpeBque shi jun zhu CAThuo xing xian zhe jiang di 。shang shu jie guo biao ming ,cpeBjin guan jie gou shang shi yi ge qian zai de PODmei ,dan ta que fa PODhuo xing ,er ju you xian zhe de CAThuo xing 。tong shi ,zai H2O2xie pai xia ,ΔcpeBtu bian ti de jun si ti sheng chang xian zhe man yu ye sheng xing ,er zai 6 mM H2O2tiao jian xia fu yo 10 hhou ce ding bao zi de meng fa qing kuang ,fa xian ΔcpeBtu bian ti bao zi de meng fa lv jin wei ye sheng xing de 17%。ran er ΔcpeBtu bian ti dui chong jin shu li zi Cd2+、Cu2+、Al3+yi ji chao yang yin li zi gong ti jia nai kun que mei you geng gao de min gan xing ,biao ming hei qu mei cpeBji yin zai H2O2ying ji fan ying de te shu zuo yong ,er dui yu xi bao kuo ying ji ta xie pai ge 、tong 、lv he jia nai kun shi fei bi xu de 。ling wai ,zai H2O2chu li guo cheng zhong ,tong guo dui yang hua dai xie xiang guan wu zhi de jian ce ,jie guo xian shi ΔcpeBtu bian ti zhong MDA、H2O2he ·O2-xian zhe zeng jia ,biao ming ΔcpeBtu bian ti zai fen jie H2O2zhong de que xian dao zhi hei qu mei xi bao de mo zhi guo yang hua he ROSde sun shang 。jian yu hei qu mei shi ping guo guo shi de qian zai zhi bing jun ,ben wen dui hei qu mei zhong cpeBji yin shi fou can yu ping guo guo shi de qin ran jin hang yan jiu 。tong guo jiang hei qu mei ye sheng xing he ΔcpeBtu bian ti jie chong zai ping guo guo shi zhong yi ping gu ta men de zhi bing xing ,jie guo biao ming ,yu ye sheng xing xiang bi ,ΔcpeBtu bian ti zai ping guo guo shi shang de jun ban zhi jing jian shao le 20%zuo you 。jin yi bu dui jie chong hei qu mei ye sheng xing he ΔcpeBtu bian ti de ping guo guo shi zhong MDAhan liang he ROSdai xie wu jin hang ce ding fa xian ,qin ran ye sheng xing hou de ping guo guo shi bi qin ran ΔcpeBtu bian ti hou MDA、H2O2de han liang he ·O2-de chan sheng su lv jun xian zhe zeng jia 。ci wai ,wo men jin yi bu ce ding le qin ran ping guo guo cheng zhong ye sheng xing he ΔcpeBtu bian ti bao zi zhong CATjia zu ji yin de biao da qing kuang ,fa xian yu ye sheng xing xiang bi ,ΔcpeBtu bian ti zhong bian ma CATde ji yin An02g02750、An03g05660、An08g08920he cat1xian zhe shang diao 。yi shang jie guo biao ming ΔcpeBjun zhu dui ping guo guo shi de zhi bing xing jiao ye sheng xing xian zhe jiang di ,jin guan ji ta yi xie CATjia zu ji yin de biao da shui ping shang diao ,dan reng bu neng bu chang cpeBde chong yao gong neng ,zhe biao ming cpeBji yin zai hei qu mei dui qin ran ping guo guo shi de zhi bing li fang mian fa hui zhao chong yao zuo yong 。wei yan jiu cpeByu CATbian ma ji yin catAshi fou gong tong can yu hei qu mei yang hua ying ji xiang ying he dui cai hou shui guo de zhi bing li ,yi ji cpeBhe sodCji yin zai kang yang hua ji zhi zhong de shang xia you guan ji ,yi ΔcpeB、ΔcatAhe ΔsodCwei cai liao ,gou jian ΔcpeB-ΔcatAhe ΔcpeB-ΔsodCshuang tu jun zhu 。tong guo dui ΔcpeB-ΔcatAque shi ti de huo xing ce ding he tong gong mei huo xing dian yong fa xian ,cpeBhe catAjun ju you CATmei huo ,dan shi liang zhe dui yu zong de CATmei huo de gong suo bu tong ,cpeBzai CATde quan mei huo zhong qi zhu yao zuo yong 。zai chong jin shu 、H2O2he jia nai kun de min gan xing ce ding shi yan zhong fa xian ,cpeBhe catAji yin neng gou gong tong can yu H2O2de fen jie ,ju liang zhe de gong neng cun zai qian zai de die jia xian xiang 。ci wai ,tong guo dui ΔcpeB-ΔcatAde zhi bing li jin hang fen xi ,jie guo biao ming ,yu ye sheng xing he chan tu ΔcatA、ΔcpeBxiang bi ,cpeBhe catAji yin de tong shi qiao chu bing mei you zeng jia hei qu mei dui cai hou shui guo de zhi bing li 。zai huo de ΔcpeB-ΔsodChou ,ce ding le ΔcpeB-ΔsodCdui chong jin shu 、H2O2he jia nai kun de min gan xing ,fa xian sodCji yin jin dui jia nai kun xie pai min gan ,shui ming sodCji yin can yu jia nai kun de jie du 。zeng shang suo shu ,CAThe SODzai hei qu mei yang hua xie pai ying da he jun zhi hu zuo zhong fa hui chong yao zuo yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自合肥工业大学的张梦可，发表于刊物合肥工业大学2019-09-20论文，是一篇关于黑曲霉论文,基因论文,基因论文,氧化应激论文,致病力论文,合肥工业大学2019-09-20论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自合肥工业大学2019-09-20论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：黑曲霉论文; 基因论文; 氧化应激论文; 致病力论文; 合肥工业大学2019-09-20论文;