稻瘟病菌異戊�；o酶A脫氫酶MoIVD的功能分析

發(fā)布時間：2020-10-02 07:38

　　異戊�；o酶A脫氫酶(Isovaleryl-CoA dehydrogenase,IVD)是參與亮氨酸分解代謝第三步的關鍵酶,它催化異戊酰基輔酶A(isovalerylCoA)脫氫產生3-甲基巴豆�；o酶A(β-methylcrotonyl-CoA),同時將脫去的電子傳遞給電子傳遞黃素蛋白(Electron-transferring flavoprotein,ETF)用于合成ATP。之前的研究發(fā)現稻瘟病菌電子傳遞黃素蛋白MoEtf對稻瘟病菌的生長、產孢以及致病性至關重要,而其上游電子供體的功能還不清楚。為了進一步研究稻瘟病菌中電子傳遞蛋白的生物學功能以及亮氨酸代謝在稻瘟病菌生長、發(fā)育和致病過程中的作用,我們對稻瘟病菌異戊�；o酶A脫氫酶基因MoIVD(M.oryzae iso-valeryl-CoA dehydrogenase)展開了研究。結果表明,MoIvd在真菌內高度保守,并且在外源亮氨酸誘導條件下高度表達。MoIVD基因敲除后,稻瘟病菌生長速率減慢、產孢能力減弱、致病力降低,但分生孢子的萌發(fā)以及附著胞的形成沒有受到影響。GCMS檢測發(fā)現,敲除突變體中異戊酸大量積累,且外源添加醋酸鈉和碳酸鈉后,突變體在生長和產孢方面的缺陷得到極大程度地恢復,說明異戊酸的積累是突變體生長和產孢缺陷的主要原因。然而,DAB染色實驗表明,突變體致病性的減弱可能是由于不能抵抗寄主細胞內的氧化脅迫。此外,酵母雙雜和雙分子熒光互補實驗(BIFC)表明,MoIVD定位于線粒體,與其電子受體MoEtf的β亞基互作介導電子傳遞。綜上,我們的實驗結果表明,MoIVD基因作用于稻瘟病菌的亮氨酸代謝分解,對病菌營養(yǎng)生長,產孢以及致病力均具有重要作用。
【學位單位】：福建農林大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S435.111.41
【部分圖文】：

生命周期,病原物,免疫反應,免疫系統(tǒng)

圖 1-1 稻瘟病菌生命周期[3]Figure1-1 The life cycle of Magnaporthe oryzae[3]水稻抗稻瘟病免疫系統(tǒng)稻與稻瘟病菌在自然界中經過長期的協(xié)同進化，形成了目前已知的兩層疫系統(tǒng)來抵抗病原物的入侵[12,13]。第一層抗病系統(tǒng)為初級免疫系統(tǒng)，與特異響應病原物關聯分子模式引發(fā)免疫反應，被稱為病原物相關分子模免疫(PAMP-triggered immunity, PTI)[14]。第二層抗病系統(tǒng)為細胞內部抗異識別病原物效應因子激發(fā)的免疫反應，稱為效應分子誘導的免疫系or-triggered immunity,ETI)[15]。水稻病原菌相關模式誘發(fā)的免疫反應過程的是幾丁質激發(fā)子結合蛋白的 PAMPs。真菌細胞中的幾丁質激發(fā)植物氧（reactive oxygen species, ROS），植保素等[16]，使得植物的抗病性得

亮氨酸,輔酶A,脫氫酶,α氧

25,26]。異戊�；o酶A脫氫酶(IVD)作用于亮氨酸代謝分解的第三步，將異戊酰基輔酶A分解為3-甲基巴豆�；o酶A（β-methylcrotonyl-CoA）（圖1-2），同時將脫氫產生的還原當量通過電子傳遞黃素蛋白（ETF）傳遞到呼吸鏈[27]。異戊�；o酶A脫氫酶，以黃素腺嘌呤二核苷酸(Flavin adenine dinucleotide, FAD)為輔因子，其氧化方式有α氧化和β氧化[28]。