稻瘟菌trna剪接内切酶sen54基因（motsen54）的生物功能鉴定

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1、稻瘟菌tRNA剪接内切酶SEN54基因（MoTSEN54）的生物功能鉴定BioloicalFunctionAnalysisofthetRNA-splicingEndonucleaseSEN54Gene（MoTSEN54）inMagnaportheoryzage作者姓名：彭著友著友专业名称：植物病理学指导教师：张世宏教授张世宏教授学位类别：农学硕士答辩日期：2015年6月4日中文摘要稻瘟菌tRNA剪接内切酶SEN54基因（MoTSEN54）的生物功能鉴定水稻是世界上最重要的粮食作物之一，其产量直接影响到整个人类社会和经济的发展。稻瘟菌（Magnaportheoryzae）侵染水稻给全

2、球粮食产量造成了巨大的经济损失。由于稻瘟菌生理小种的复杂性、抗药性，以及化学防治能够造成环境污染等问题，在分子水平上对稻瘟病菌进行致病机制研究有助于我们深层次的去认识稻瘟菌和水稻二者之间的互作关系，有助于我们培育出更加优良的水稻品种、研制更有效的新型低毒环保杀菌剂，因而，稻瘟菌致病致病机制研究具有重要的科学价值和实践意义。本研究利用稻瘟菌T-DNA随机插入突变体库，通过致病性分析和过氧化氢胁迫等途径，筛选到一个对过氧化氢极度敏感且致病力明显下降的T-DNA插入突变体。利用Tail-PCR技术扩增出旁侧序列，获得的序列通过Blast分析，确认T-DNA片段插入到稻瘟菌假定蛋白MGG_

3、12745基因中。此基因位于稻瘟菌全基因组的4号染色体，基因全长为2247bp，编码506个氨基酸，无内含子。该蛋白含有一个保守结构域，推定为tRNA剪接核酸内切酶SEN54。该亚基属于tRNA剪接酶组成部分之一，其同源物与斑马鱼等动物的胚胎发育有关。但有关稻瘟菌或其它丝状真菌的SEN54研究功能还未见报道。为了探究MoTSEN54基因的功能，我们以稻瘟菌野生型菌株Y34为原始菌株，通过构建敲除载体，利用ATMT技术转化，成功获得了MoTSEN54基因的敲除转化子。同时，对敲除菌株为进行了互补，成功获得了MoTSEN54基因的互补转化子。将Y34菌株、敲除菌株和互补菌株在黑色素形成

4、、孢子量、附着胞形成以及ROS胁迫等生物学方面进行了比较分析，结果发现与野生型菌株Y34相比，敲除菌株的黑色素显著减少、产孢量显著下降，且附着胞发育受阻；在过氧化氢和刚果红的胁迫条件下，敲除菌株表现极度敏感，对大麦叶片的致病方面也表现出致病力降低。I以上结果表明MoTSEN54基因与稻瘟菌致病有关，MoTSEN54可能通过提高菌株的抗逆性参与稻瘟菌致病过程；同时，MoTSEN54可能还与稻瘟菌黑色素形成、分生孢子萌发和附着孢发育有关。关键词：稻瘟菌，tRNA剪接酶，MoTSEN54基因，致病性IIABSTRACTBiologicalFunctionAnalysisofthetRNA

5、-splicingEndonucleaseSEN54Gene（MoTSEN54）inMagnaportheoryzaeRiceisoneofthemostimportantcropsworldwide,andriceproductiondirectlyaffectsglobalsocialandeconomicdevelopment.Riceblast,causedbythericeblastfungus,Magnaportheoryzae,leadstoseriousdamagetoriceproduction.Becauseofcomplexityphysiologicalra

6、ces,enhancedresistanceandenvironmentalproblems,chemicalsanddisease-resistantvarietiescannotmeetthepreventionneeds.PathogenicitystudyofM.oryzaeonthemolecularlevelcanhelpustounderstandthedeeperinteractionbetweenriceandM.oryzae,canhelpustocultivatemoreexcellentricevarieties,andcanhelpustodevelopm

7、oreeffectivenewenvironment-friendlyandlowtoxicityfungicides.SoresearchthefunctionofpathogenicgeneonM.oryzaeisimminent.Firstly,webuiltaT-DNArandominsertionmutantslibraryofriceblastfungusbyATMTtechnology.ThenwescreenedanT-DNAinsertionmuta