稻瘟病菌细胞壁完整性通路蛋白参与细胞自噬的功能分析
毕业论文关键词：MAPK;信号通路;稻瘟病菌;细胞自噬
Function analysis between the MAPK signal pathway and autophagy in the rice blast fungus
Abstract：MAPK cascade is located in the center of cell signal transduction network, involving in the regulation of cell growth, differentiation, and the infection of various pathogens. The identification among these core components and identification of receptor and downstream target protein was important in recent years. Autophagy is a cellular degradation pathway which plays a key role in maintaining the normal function of eukaryotes. In the process, the damaged proteins or organelles are coated by the autophagic vesicles of the bilayer membrane structure, and then transported to the lysosomes (animals) or vacuoles (yeast and plants) to be degraded and recycled. Here, we focused on the integrity of cell wall components (MoMck1, MoMkk1, MoMps1) associated with autophagy gene (ATG). We found the interaction between cell wall integrity pathway and autophagy which revealed that the MAPK transduction pathway plays important roles in cell processed under stress.
Keywords：MAPK signaling pathway; Magnaporthe oryzae; autophagy
目 录
摘要..1
关键词.1
Abstract..1
Key words..1
引言1
1 材料与方法..3
1.1 材料.3
1.2 方法.3
1.2.1 酵母双杂交载体的构建 .3
1.2.2 酵母双杂LacZ活性检测3
1.2.3稻瘟病菌的原生质体转化..3
2 结果与分析..4
2.1 稻瘟病菌中的细胞壁完整性（CWI）组分缺失突变体影响细胞自噬过程..4
2.2 稻瘟病菌中CWI组分与细胞自噬基因（ATG）的酵母双杂交载体构建5
2.3 稻瘟病菌中CWI组分与ATG基因的互作关系验证..5
3 讨论.6
致谢.6
参考文献.8
图1 GFP-MoAtg8的降解和定位观察 .5
图2部分的与细胞壁完整性组分互作的ATG基因6
稻瘟病菌细胞壁完整性通路蛋白参与细胞自噬的功能分析
引言
稻瘟病是由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的世界水稻生产上的毁灭性真菌病害，该病害严重危及全球水稻的生产，每年平均损失20%左右。长期以来人们广泛地选育抗病品种防治此病，但由于该病原菌的致病性易变，新产生的致病小种导致选育出的抗病品种失去利用价值。因此，稻瘟病的防治始终是水稻生产上的一个重要难题，而控制该病原菌的一个重要前提是了解其生长发育及其致病过程的分子作用机制。对稻瘟病菌和水稻寄主相互识别、相互作用这一特异互作过程中的信号分子机制的解析有助于深入了解稻瘟病菌的致病机理， 同时有望为设计新型杀菌剂、提出新的植物病害控制策略提供理论依据。
前期的研究中发现，稻瘟病菌的附着胞的发育同细胞周期的调控紧密相关 [1]。使用细胞周期进程抑制剂hydroxyuatea和benonyyl可将细胞分别阻止在S期或者G2期。将稻瘟病菌的分生孢子接种在疏水膜上0 h和4 h，采用上述药剂处理，发现芽管当中有丝分裂被抑制，附着胞的发育被阻断。细胞有丝分裂参与附着胞形态发生的遗传学证据来自对一个调控有丝分裂的蛋白激酶MgNIMA编码基因的温度敏感性突变体的分析[2]，通过同源重组的方法将温度敏感性的条件性等位基因MgnimaE37G转化到稻瘟病菌中，发现将萌发的分生孢子放置在限制性温度的环境中，有丝分裂受到阻断，附着胞的发育也受到抑制。在稻瘟病菌的附着胞发育过程中分生孢子胞内物质通过芽管转运到附着胞中，这一过程伴随着分生孢子的崩解和死亡。分生孢子在附着胞形成过程中的死亡是以一种细胞自噬的方式进行的，MoATG8在稻瘟病菌中编码蛋白是细胞自噬过程所必需的一个蛋白，该基因的敲除导致分生孢子不能正常的进行崩解，进而造成稻瘟病菌致病力丧失[3,4,5]。进一步研究发现MoATG8缺失突变体形成的附着胞不能够产生穿透菌丝进而侵染水稻。这些研究说明，在稻瘟病菌附着胞发育过程受到细胞周期的调节，在对稻瘟病菌与寄主植物互作过程中，为了对该病菌分生孢子当中的物质进行再利用，稻瘟病菌细胞发生自噬性的程序化死亡。