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小麦赤霉病菌（Fusarium graminearum）ABC转运蛋白（ABCT）基因功能分析

作　者: 楼天灵
导　师: 马忠华
学　校: 浙江大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 小麦赤霉菌 ABC基因 抗药性 致病性 适合度
分类号: S435.121
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


赤霉病是我国小麦上重要病害之一,由于缺乏高抗赤霉病的品种,小麦抽穗扬花期使用化学药剂是防治该病害的主要手段,但是,长期使用多菌灵防治赤霉病已使田间产生了赤霉病菌的抗药性菌株。对其它病菌研究表明,ABC转运蛋白高水平表达是病原菌对药剂产生抗性的主要原因之一；另外,ABC基因在病菌致病中也发挥重要作用。目前,有关赤霉病菌ABC基因功能还没有任何报道,因此,本课题重点研究小麦赤霉病菌ABC转运蛋白基因在抗药性和致病性中的作用。分析小麦赤霉病菌基因组发现,该病菌中至少含有五十个以上的ABC基因,在本研究选取了具有完整ABC结构的FGSG02786.3、FGSG06771.3、FGSG12704.3、FGSG03882.3、FGSG11272.3.五个基因,通过同源重组获得这些基因的敲除突变体,表型测定发现：这5个基因敲除突变体在菌丝生长、对金属离子、氧化压力和渗透压力敏感性等方面与野生菌株相比没有明显变化,,但FGSG06771.3基因敲除突变体致病力显著下降。本结果为进一步研究赤霉病菌ABC基因功能奠定基础。

全文目录


致谢  5-7
摘要  7-8
Abstract  8-12
图表目录  12-13
第一章 文献综述和研究背景  13-24
  1 ABC转运蛋白的基本结构  13-14
  2 病原真菌ABC转运蛋白在抗药性中的作用  14-20
    2.1 白假丝酵母(Candida albicans)中的ABC转运蛋白  15-17
      2.1.1 CDR1、CDR2基因功能  15-16
      2.1.2 CDR1、CDR2转录调控  16-17
      2.1.3 CDR1、CDR2转录调控因子  17
    2.2 灰霉菌(Botrytis cinerea)中ABC转运蛋白  17-19
    2.3 构巢曲霉菌(Aspergillus nidulans)中ABC转运蛋白  19
    2.4 叶枯菌(Mycosphaerella graminicola)中ABC转运蛋白  19-20
    2.5 稻瘟菌(Magnaporthe grisea)中ABC转运蛋白  20
  3 病原真菌ABC转运蛋白致病性研究  20-22
    3.1 灰霉菌(Botrytis cinerea)ABC转运蛋白与致病性的关系  20
    3.2 叶枯菌(Mycosphaerella graminicola)ABC转运蛋白与致病性的关系  20-21
    3.3 稻瘟菌(Magnaporthe grisea)ABC转运蛋白与致病性的关系  21
    3.4 黄色镰孢菌(Fusarium culmorum)ABC转运蛋白与致病性的关系  21-22
  4 讨论  22-23
  5 本研究的主要内容  23-24
第二章 赤霉病菌ABC转运蛋白功能研究  24-64
  1 材料与方法  24-46
    1.1 供试菌株与质粒  24
    1.2 主要试剂  24
    1.3 引物设计与合成  24
    1.4 培养基配置  24-25
    1.5 缓冲液  25-27
    1.6 杂交液  27-30
    1.7 目的基因生物信息学分析  30
    1.8 基因敲除赤霉转化子的获得  30-38
      1.8.1 赤霉基因组总DNA提  31-32
      1.8.2 PCR及其产物纯化  32-34
      1.8.3 PCR产物与克隆载体的连接  34
      1.8.4 大肠杆菌感受态的制备  34-35
      1.8.5 连接产物的转化  35
      1.8.6 质粒提  35-36
      1.8.7 酶切验证同源臂  36
      1.8.8 将待敲除基因上下游片段分别连接到PBlueScript-hph质粒多克隆位点潮霉素基因左右端  36-37
      1.8.9 将连有上下游及潮霉素基因的大片段转pCAMBIA 1300质粒  37
      1.8.10 将质粒电击转入农杆菌C_(58)C_1中  37-38
      1.8.11 农杆菌介导的真菌转化  38
    1.9 地高辛法Southern杂交  38-42
    1.10 赤霉病菌总RNA的提取  42-43
    1.11 Realtime PCR具体体系,操作过程  43
    1.12 禾谷镰孢菌原生质体转化  43-45
    1.13 赤霉生长速度  45
    1.14 药剂敏感性检测  45
    1.15 对金属离子抗性情况  45-46
    1.16 氧化压力检测  46
    1.17 渗透压力检测  46
    1.18 致病性检测  46
  2 研究结果  46-64
    2.1 目的基因的生物学特征  46-53
    2.2 戊唑醇、扑海因对全转运子的ABC基因表达的影响  53-54
    2.3 目的基因敲除转化子的构建及验证  54-55
    2.4 ABC基因对生长速率的影响  55-56
    2.5 ABC基因突变体对药物敏感性分析  56-59
    2.6 ABC基因突变体对金属离子影响情况分析  59
    2.7 ABC基因突变体对抗氧化压力分析  59-61
    2.8 ABC基因突变体渗透压力分析  61
    2.9 ABC基因突变体对致病性影响  61-63
    2.10 077基因对菌株产孢量的影响  63-64
第三章 讨论  64-65
第四章 全文总结  65-67
参考文献  67-79
附录  79-80
个人简历  80
发表论文  80

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 农作物病虫害及其防治 > 禾谷类作物病虫害 > 麦类病虫害 > 病害
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