稻瘟病菌机械敏感性离子通道的鉴定和功能分析
水稻为全球主粮之一，稻瘟病危害遍及世界各主稻区。稻瘟病是水稻上危害最为严重的病害之一，其病原菌为子囊菌门稻瘟病菌。当前，过度使用化学农药防治已造成环境严重污染，生态系统失衡，而且防治效果也一直不太理想。目前，稻瘟病菌已经成为一种模式真菌。研究稻瘟病菌的致病机理不仅能为其病害防治提供理论依据，也给其它病原真菌提供借鉴意义。 机械敏感性离子通道，是一类能感受细胞膜表面张力变化，将细胞外的机械性信号向胞内其他信号进一步转导的离子通道。近年来，在动植物里陆续发现了大量具有重要生理意义的机械敏感性离子通道，靶向抑制机械敏感性通道的药物也已经陆续开发出来。例如，在拟南芥和裂殖酵母里鉴定出来的小电导率机械敏感性离子通道，最终被证明参与一些重要的生理过程，但是在丝状真菌里还没有研究报道机械敏感性离子通道。为此，有必要对丝状真菌里机械敏感性离子通道进行深入研究，探讨其是否有助于病害防控。此外，有趣的是，机械敏感性离子通道也被认为参与生物的向触性过程。事实上，在稻瘟菌里，G蛋白偶联受体Pth11就被认为参与稻瘟菌的附着胞分化过程，其通过调节细胞内的cAMP水平参与向触性。但该离子通道只是部分参与附着胞的分化，因此可能存在其他重叠的信号途径也参与稻瘟菌的向触性过程。Ca2+和cAMP都是细胞内重要的第二信使，深入研究定位在质膜上的Ca2+透过机械敏感性离子通道，或许有助于解释向触性这个问题。 在本文里，我们分析了稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的机械敏感性离子通道类型，探索其作为防控稻瘟病菌靶标的潜力。离子通道是细胞内外物质交换的窗口，具有成为防治靶标的潜力，对病害防控具有重要意义。本文综合大量现有文献研究内容，运用生物信息学软件鉴定了稻瘟病菌的3条机械敏感性离子通道蛋白MoMsc1(MGG_08304)，MoMid1(MGG_12128)和MoYvc1(MGG_09828)，系统进化分析表明它们在真菌里具有高度保守性。其中，MoMsc1有5个预测的跨膜域，含有1个位于第4-5个跨膜域之间保守的Ca2+结合域EF-hand，并且为真菌里的MscS家族所特有，说明它们可能参与细胞内钙离子的转运等过程;MoMid1带有1个N端信号肽，没有预测的跨膜域，可能为质膜定位的GPI锚定蛋白;MoYvc1属于TRP家族，存在8个保守的预测跨膜域。本文还对稻瘟病菌的小电导率机械敏感性离子通道蛋白MoMsc1进行了功能分析，该基因沉默可能并未影响其生长发育、外界胁迫、细胞壁完整性及致病力。
稻瘟病菌;致病机理;机械敏感性离子通道
中国农业科学院
硕士
植物病理学
王国梁;刘文德
2017
中文
S435.111.41
41
2018-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）