稻瘟病菌Cdc42与Chm1关系初探

摘要

Cdc42是Rho族蛋白(也称为Rho GTP酶)最主要成员之一，在真菌的生长发育、极性生长及侵染致病过程中发挥着关键的作用。PAK激酶作为Cdc42和Rac等Rho GTP酶下游的效应因子，参与了细胞骨架重组的各个方面。稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)是研究丝状真菌的重要模式生物。该菌的侵染循环涉及复杂的细胞分化过程，以应对宿主的防卫机制。我们推测MgCdc42与该菌中PAK激酶Chml(或Mst20)间的信号传导对这一过程起到调控作用。本研究中，我们初步明确了稻瘟病菌中Cdc42与Chm1间的关系。首先通过RT-PCR分析发现MgCdc42在Chm1的上游起作用，同时酵母双杂交实验表明Chm1通过其PBD结构域与MgCdc42直接互作。此外，我们将PBD结构域缺失的Chm1分别转入野生型菌株、MgCdc42插入失活突变体和Chm1插入失活突变体中。观察发现，在野生型菌株Guy11中表达PBD结构域敲除的Chm1，对稻瘟病菌的生长发育和侵染致病能力的影响不大；在MgCdc42插入失活突变体中表达PBD结构域敲除的Chm1，可以恢复分生孢子的形态，但附着胞形成仍受到抑制；而在Chml插入失活突变体中表达PBD结构域敲除的Chm1，其产孢量、分生孢子形态和菌丝形态等都得到恢复，但侵染能力仍有所下降。这些结果表明MgCdc42与Chml在稻瘟病菌中具有密切的功能相关性，组成一条MgCdc42-Chm1信号通路调控稻瘟病菌分生孢子形态等极性生长发育过程，而且Chm1并不是MgCdc42下游唯一的效应因子，MgCdc42可能通过多条的信号途径来调控稻瘟病菌各个不同阶段的生长发育。

目录

声明

摘要

第一部分引言

1稻瘟病与稻瘟病菌

2稻瘟病菌侵染循环

3稻瘟病菌致病过程相关的信号转导

3.1 cAMP信号途径

3.2 Ca2+信号途径

3.3 MAPK信号途径

4 Cdc42的功能多样性

5 PAK激酶及其功能

6稻瘟病菌中Cdc42与PAK激酶关系研究意义

第二部分实验

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2结果与分析

2.1 Chm1及Mst20编码蛋白分析

2.2 MgCdc42与Chm1及Mst20的表达分析

2.3酵母双杂交分析MgCdc42与Chm1及Mst20之间的互作

2.4 Chm1之PBD结构域缺失载体的构建

2.5突变体的筛选

2.6突变体的表型分析

3小结与讨论

参考文献

附录

致谢