禾谷镰孢菌β-微管蛋白基因内含子功能以及与多菌灵敏感性关系研究

禾谷镰孢菌β-微管蛋白基因内含子功能以及与多菌灵敏感性关系研究

作者:师大云端图书馆 时间:2018-07-16 分类:硕士论文 喜欢:1911
师大云端图书馆

【摘要】禾谷镰孢菌(Fusariumgraminearum)是引起小麦赤霉病最主要的病原菌之一。赤霉病不仅严重影响小麦产量,而且还因病原菌毒素污染降低小麦品质。β-微管蛋白抑制剂多菌灵是防治小麦赤霉病的主要杀菌剂。已知在禾谷镰孢菌中存在β1-和β2-两种微管蛋白基因,其中β1-微管蛋白基因编码的氨基酸序列与其他真菌β-微管蛋白有90%以上的同源性,但是缺少3个内含子。虽然β2-微管蛋白基因编码的氨基酸序列与β1-只有78%的同源性,但是内含子数量与其他真菌β-微管蛋白基因相同,具有6个内含子。大量研究证明禾谷镰孢菌对多菌灵的抗药性机制是β2-而不是β1-微管蛋白发生了突变。本文通过两种β-微管蛋白基因内含子的插入或缺失,研究了内含子对禾谷镰孢菌多菌灵敏感性及主要生物学性状的影响,丰富了对内含子生物学功能的认识。本文以F.graminearum标准菌株PH-1的β1-微管蛋白基因(β1-tub)(FG09530.3)和β2-微管蛋白基因(β2~tub)序列(FG06611-3)为参考,将体外人工合成的β2-微管蛋白基因内含子插入β1-微管蛋白基因,以及缺失内含子的β2-微管蛋白基因,分别转化多菌灵敏感菌株2021和对多菌灵高抗菌株JT04,获得在β1-微管蛋白基因中插入β2-微管蛋白基因内含子的突变体和β2-微管蛋白基因缺失内含子的突变体。所有插入β2-微管蛋白基因内含子的β1-微管蛋白基因突变体,他们的菌丝生长速率、孢子形态、孢子萌发、致病力等生物学特性和出发菌株相比,均无显著差异。2021菌株β1-微管蛋白基因插入内含子突变体对多菌灵的敏感性略有下降,但无显著性差异。而JT04的β1-微管蛋白基因插入内含子突变体对多菌灵的抗性则显著增加。半定量RT-PCR分析表明:在β1-微管蛋白基因中插入β2-微管蛋白基因内含子之后,禾谷镰孢菌的β1-微管蛋白基因和β2-微管蛋白基因均上调1.5-2倍。以上结果表明内含子可以正调控基因的表达,从而影响菌体的生物学特性及对多菌灵的敏感性。β2-微管蛋白基因缺失内含子的突变体生长速率变慢,但和野生型出发菌株差异不显著。分生孢子产孢量严重下降,且孢子变小变短,孢子萌发异常。几乎不能致病,对苯并咪唑药剂多菌灵更敏感。RT-PCR结果表明β2-微管蛋白基因缺失内含子后,β1-微管蛋白基因表达上调1.5倍左右,β2-微管蛋白基因表达则下调到一半左右。此外,作者于2010-2012年对全国6省小麦赤霉病的发生与危害状况,及不同作用机制的杀菌剂对田间小麦赤霉病菌抗药性群体发展的影响,进行了调查。结果表明小麦赤病霉菌抗药性群体主要分布在江苏省及周边地区,2010年和2012年江苏省小麦赤霉病菌群体中对多菌灵表现抗药性的菌株频率分别达到10.51%和25.64%,使用多茵灵会增加田间小麦赤霉病菌对多茵灵的抗性频率。2010年和2012年小麦赤霉病在我国长江中下游地区重度发生,本文调查结果表明2010年和2012年江苏省小麦赤霉病平均病穗率分别为14.71%和41.86%,病情指数分别为37.11和20.48,基于病害发生严重度,估计产量损失分别为44.02万吨和73.17万吨。
【作者】贾晓静;
【导师】周明国;
【作者基本信息】南京农业大学,农药学,2013,硕士
【关键词】禾谷镰孢菌;β1-微管蛋白基因;β2-微管蛋白基因;内含子;多菌灵抗药性;

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