【摘 要】
:
灰霉菌(Botrytis cinerea)是一种能够侵染世界范围内超过1000种植物的坏死型营养真菌,造成严重的植物病害,给农业生产带来巨大的经济损失。光照作为一种重要的环境信号,影响着真菌的生长发育、次级代谢以及致病性等各个方面。真菌对于不同波长范围的光信号的感知依赖于体内存在的不同的光受体,蓝光受体是真菌中重要的一类光受体,包括WC-1、WC-2和VVD三个组分。前人研究发现灰霉菌中的Bc W
【基金项目】
:
国家自然科学基金项目“灰霉菌黑色素合成代谢调节其致病性的分子机制”(31571902); “十三五”国家高科技研发项目“生鲜食用农产品物流环境适应性及品质控制机制研究”(2016YFD0400105);
论文部分内容阅读
灰霉菌(Botrytis cinerea)是一种能够侵染世界范围内超过1000种植物的坏死型营养真菌,造成严重的植物病害,给农业生产带来巨大的经济损失。光照作为一种重要的环境信号,影响着真菌的生长发育、次级代谢以及致病性等各个方面。真菌对于不同波长范围的光信号的感知依赖于体内存在的不同的光受体,蓝光受体是真菌中重要的一类光受体,包括WC-1、WC-2和VVD三个组分。前人研究发现灰霉菌中的Bc WCL1能够调控其生长发育和致病性,但是另外两个蓝光受体组分Bc WCL2和Bc VVD1的功能仍有待探究。因此,为了进一步明确灰霉菌中三个蓝光受体组分在调控生长发育和致病性中的具体功能以及三个蓝光受体之间的相互作用关系,我们对灰霉菌中的bcwcl2和bcvvd1进行了研究,结果如下:1、采用同源重组的策略敲除了bcwcl2并进行了回补。为了证明bcwcl2能够参与灰霉菌的光响应,我们检测了?bcwcl2中光响应基因在黑暗和光照下的表达情况,发现光响应基因在野生型中能够被光照特异性地诱导表达,但是在?bcwcl2中却丧失了光诱导的特性,说明bcwcl2参与了灰霉菌的光响应。2、探究了bcwcl2对灰霉菌生长发育的调控,发现与野生型相比,?bcwcl2的生长速率显著降低,光照下分生孢子产量增加,黑暗下丧失了产菌核的能力;进一步对?bcwcl2在4h的孢子萌发率和8h的萌芽管长度统计发现均低于野生型。以上结果说明bcwcl2对灰霉菌的生长、产孢及菌核的产生具有调节作用。3、为了明确bcwcl2对灰霉菌致病性的调控作用,我们选取番茄叶片和苹果果实作为寄主植物进行了接种实验,结果表明在持续光照(LL)、光暗交替(LD)和持续黑暗下(DD)?bcwcl2的致病性均显著低于野生型,表明bcwcl2对灰霉菌致病性的调控作用并不依赖于光照。进一步分析?bcwcl2对活性氧积累、多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶、蛋白酶和生物有机酸分泌的影响,发现?bcwcl2分泌多聚半乳糖醛酸酶和有机酸的能力显著降低,叶片接种点活性氧的积累减少。在?bcwcl2接种点位置维持低p H环境,?bcwcl2的致病性得到恢复。同时?bcwcl2中毒素合成相关基因的表达量显著下降。以上结果表明bcwcl2能够通过影响活性氧的积累以及多聚半乳糖醛酸酶、有机酸、毒素的合成与分泌来正调控灰霉菌的致病性。4、为了探究bcvvd1基因的功能,应用同源重组的策略敲除了bcvvd1并进行了回补。结果表明?bcvvd1在光下丧失产生分生孢子的能力,而在暗下依然能够产生菌核,?bcvvd1的生长速率与致病性同野生型相比均无显著差异,表明bcvvd1能够促进灰霉菌分生孢子的产生,但并不影响灰霉菌的生长、菌核的产生和致病性。5、为了进一步明确bcvvd1的功能,我们对bcvvd1是否参与到灰霉菌的光适应过程进行了探究。将野生型和?bcvvd1菌株分别光照处理0h、0.5h、1h、2h、5h后收集菌丝并提取RNA,检测WCC下游光响应基因表达量的变化,发现无论是在野生型还是?bcvvd1中,在0-1h短时光照下光响应基因均被显著诱导表达,而2-5h后表达量均呈下降水平。说明?bcvvd1与野生型均存在光适应的现象,即bcvvd1不参与灰霉菌的光适应性。6、为了揭示三个蓝光受体之间的相互作用关系,我们对Bc WCL1、Bc WCL2和Bc VVD1之间的互作关系进行了探究。前人已经证明Bc WCL1和Bc WCL2之间能够相互作用,但是对于其它蛋白之间的互作关系并不明确。我们通过酵母双杂实验发现Bc VVD1能够分别与Bc WCL1和Bc WCL2相互作用,并通过分别敲除Bc WCL2中的PAS结构域和Zn F结构域,发现Bc WCL2?Zn F与Bc VVD1之间的互作关系减弱,说明Bc WCL2中的Zn F结构域参与Bc WCL2与Bc VVD1的互作。7、为了证明Bc WCL2能够作为转录因子转录调控灰霉菌的致病性,首先对Bc WCL2进行了亚细胞定位分析,发现Bc WCL2定位于细胞质和细胞核中,其次对Bc WCL2的Zn F结构域进行了敲除并研究了bcwcl2?Zn F的致病性,结果表明bcwcl2?Zn F的致病性显著低于野生型。以上结果初步证明Bc WCL2能够作为转录因子转录调控灰霉菌的致病性。综上所述,本文从生长发育和致病性等多个方面对bcwcl2、bcvvd1的功能进行了详细的验证,明确了它们各自的基因功能。同时对灰霉菌的三个蓝光受体Bc WCL1、Bc WCL2和Bc VVD1之间的互作关系进行了探究,阐明了它们之间的互作模式。本文的研究增强了对灰霉菌光受体功能的认识,为今后全面分析灰霉菌的光信号通路奠定了理论基础。
其他文献
随着人们对全球变暖和能源危机的担忧日益增加,传统的合成制冷剂会对环境和能源会造成不利影响,制冷行业面临的主要挑战是减少能源消耗和有害气体排放。相比于传统的气体压缩制冷,磁制冷是一种新型的制冷技术,它采用固态磁性材料作为制冷工质,不会产生有害气体对环境无破坏作用,且具有噪音小、效率高、可靠性高等显著优点,因此也被誉为绿色制冷技术。旋转磁热效应是一种具有各向异性的磁热效应,这种磁热效应的产生只需材料在
铁基软磁粉芯在电磁转换、传递以及存储方面占据着不可或缺的地位。其中非晶粉芯具备饱和磁感应强度高,宽频条件下磁导率稳定性好,电阻率高,损耗低等优点,且价格较坡莫和钼坡莫粉芯低廉,成为21世纪具备广泛应用前景的一种软磁材料。然而在现有磁芯大功率应用环境中,软磁材料在受到高频交流电磁化的同时,还受到直流分量对其产生的叠加影响。在这种存在大直流偏置电流的情况下,软磁材料易达到饱和,导致磁导率、损耗、品质因
热电材料是一种可以利用材料内部载流子输运实现热能和电能相互转换的功能材料。SnSe晶体作为一种性能良好的新型热电材料,具有环境友好、原料丰富等特点,近年来受到研究人员广泛关注。但关于其本征性质问题仍有待研究,例如多晶SnSe载流子浓度低以及n型单晶SnSe热电性能择优取向的问题。本文以SnSe晶体为研究对象,采用熔融热压法制备SnSe多晶,采用温度梯度法制备SnSe单晶,分别对其电热输运性能进行了
环氧树脂是一种具有化学性质稳定、电绝缘性能良好、粘结性强、力学性能优良等特点的热固性树脂,作为粘结剂、涂料、电子封装材料等被广泛应用在航空航天、船舶汽车、电子器件、建筑设施等诸多领域。但是由于环氧树脂固化后形成的三维交联网络结构,使得环氧树脂作为涂层应用时脆性大,抗磨性能不佳,导致涂层在摩擦过程中易被剥离脱落,失去对涂层基底的保护作用。因此,改善环氧树脂涂层的摩擦学性能是一个亟需解决的问题。填料改
激光熔覆是利用高能激光作用下的材料快速熔凝工艺以实现高性能材料/涂层制备的先进加工技术。该技术已经广泛应用于增材制造、裂纹修复再制造、特种材料/涂层制备等领域,在航空、航天、航海等领域零部件制造、修复及防护涂层制备中起到重要作用。然而,单纯依靠调控激光熔覆工艺参数难以解决材料中存在的一些问题,如气孔、残余应力等,难以突破材料的固有极限,形成高性能的零件与涂层。基于此,本论文对激光熔覆组织性能调控方
越来越多的溢油事故对我们的生态环境尤其是水体环境造成了灾难性的影响。近年来,应用于油水分离领域的特殊超浸润材料受到了广泛的关注。由于这些超浸润材料对水与油有着截然相反的润湿性,比如疏水/亲油性、亲水/疏油性或两面不同的润湿性。因此超浸润材料在去除油水混合物中的一个相的同时,可以排除掉另一个相,从而实现选择性的油水分离。此外,通过调节材料的表面化学和表面结构,利用两者的协同作用可以进一步促进超浸润行
MXenes独特的二维层状结构、可调谐的表面化学性质、亲水性以及优异的金属导电性使其在诸多领域具有广泛的应用前景。MXenes通常通过选择性刻蚀Mn+1AXn相前驱体的A原子层制得,其化学通式为Mn+1XnTx(其中M为前过渡金属元素,X为C和/或N,n通常取1-3,Tx代表表面基团)。表面基团对MXene的表面物理化学性质及功能应用具有决定性的影响,而目前报道的表面基团仅有四种(即-OH,-O,
纳米金二维膜是通过其单分散的纳米颗粒在二维空间内紧密排列获得的,区别于其一维的单分散粒子和三维的块体材料,具有独特的物理化学性质,拓展了贵金属纳米材料的应用领域和范围,成为人们研究的热点。然而,通过传统的自组装方式得到的金纳米颗粒的二维单层膜具有两面对称的形貌和性质,在某种程度上就限制了它们在许多领域的应用。近年来,随着人们对多功能应用需求的增加,Janus结构的材料逐渐被报道。通过对膜两面的物理
吉尔吉斯斯坦是一个中亚国家,人口600万,前苏联成员国(苏联社会主义共和国联盟)。中国是吉尔吉斯斯坦最大的投资者和贸易伙伴。中国和吉尔吉斯斯坦是上海合作组织和世界贸易组织等国际组织的成员。吉尔吉斯斯坦是“一带一路”项目的参与者。吉尔吉斯语和俄语是当地语言,最近中文已经成为吉尔吉斯斯坦最受欢迎的语言之一。吉尔吉斯斯坦的经济是市场经济,国家货币是吉尔吉斯索姆,实施自由兑换的浮动汇率。美元和欧元是广泛使
细菌纤维素(Bacterial Cellulose,简称BC)是由微生物合成的具有独特三维纳米网络结构的纤维素,纯度高,吸水性强,生物相容性好,在食品、造纸、化妆品、生物医药等领域具有广阔的应用前景。静态培养是目前细菌纤维素工业化生产的主要方式,但静态培养占地面积大,产生的纤维素膜在应用上有一定的局限性。动态培养易于工业化生产和控制,产生的细菌纤维素分散性好,便于使用,是细菌纤维素工业化生产的理想