课题基金 / 基金详情

腐胺促进赤霉病菌DON毒素合成的分子机制

批准号:
32072449
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
尹燕妮
依托单位:
学科分类:
植物化学保护
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
尹燕妮

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
禾谷镰刀菌引起的赤霉病是小麦生产上的毁灭性病害。病菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)不仅严重威胁人畜健康,还帮助病菌在寄主内扩展。病害扩展中DON毒素大量合成,但具体调控机制尚不清楚。项目组前期研究发现病害扩展中寄主产生胁迫应对物质腐胺促进病菌DON合成;腐胺激活次级氮源代谢调控因子FgAreA的转录,使其在DON合成基因(FgTRIs)启动子区富集量增多,增加FgTRIs的表达,进而促进DON合成;组蛋白H2B单泛素化和组蛋白变体H2A.Z的替换参与FgAreA对FgTRIs的转录调控。在此基础上,本项目拟进一步探索腐胺激活转录因子FgAreA的路径,并从表观遗传水平解析FgAreA调控FgTRIs转录的机制,进而设计控毒抑菌的核酸农药。预期结果将丰富禾谷镰刀菌DON毒素合成调控研究,为丝状真菌中表观遗传调控基因转录提供新思路,并为小麦赤霉病防控提供新策略。
英文摘要
Fusarium head blight (FHB) mainly caused by Fusarium graminearum is a devastating disease on wheat. The mycotoxin deoxynivalenol (DON) produced by the pathogen not only threatens food safety, but plays critical roles in disease expansion. After infection, F. graminearum produces substantial DON to help spread within host tissues. But the regulation mechanism of DON biosynthesis during disease expansion is unclear. Our previous study has found that putrescine generated by host promotes DON biosynthesis during disease expansion. Further, we found that putrescine activates the expression of transcription factor FgAreA responsible for secondary nitrogen sources utilization, which increase the enrichment of FgAreA on DON biosynthesis genes (FgTRIs), and then elevates FgTRIs expression resulting in increased DON production. Moreover, we found histone H2B monoubiquitination (H2B ub1) and histone variant H2A.Z substitution are involved in FgAreA-mediated regulation. On the basis, this project aims to explore the function of TOR (Target of rapamycin) pathway in FgAreA activation upon putrescine, elucidate the transcriptional regulation mechanism of FgTRIs regulated by FgAreA via recruiting H2Bub1 and H2A.Z substitution, design nucleic acid fungicides targeting key proteins controlling DON biosynthesis. Results of this study will deepen understanding of DON biosynthesis regulation, provide a novel insight for gene transcription regulated by epigenetics in filamentous fungi, and new strategy for FHB control.
本研究发现禾谷镰刀菌侵染小麦后,寄主产生的腐胺诱导病菌体内致病因子脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素大量合成,帮助其在寄主内扩展。侵染中,次级氮源利用转录因子FgAreA感知腐胺后进入细胞核,富集在DON合成基因(FgTRIs)启动子区改变其染色质松散程度,促进H2B ub1泛素连接酶FgBre1与靶标序列的结合,促使H2B ub1发生;H2B ub1泛素结合酶FgRad6和连接酶FgBre1通过招募H3K4甲基转移酶复合体COMPASS的关键元件FgBre2到对应染色质区与甲基转移酶FgSet1互作,进而全面激活FgSet1的甲基转移酶催化活性,促使后续H3K4 me2/me3的发生,激活FgTRIs基因的转录起始;同时,INO80-C介导的H2A.Z的移除也响应腐胺处理,调控了染色质的开放程度,促进了激酶FgCtk1的招募,进而促进Pol II的暂停释放,促进了FgTRIs基因的转录延伸。本研究从转录起始和转录延伸两个层次揭示了重要致病真菌禾谷镰刀菌中关键致病因子DON的转录调控机制,为病原真菌侵染中致病基因转录调控提供新视点。
禾谷镰刀菌代谢苯并噁唑类植保素机制研究
  • 批准号:
    LZ22C140003
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    尹燕妮
  • 依托单位:
FgAtm1-FgHapX途径调控禾谷镰刀菌铁平衡的机制研究
  • 批准号:
    31871910
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    尹燕妮
  • 依托单位:
禾谷镰孢菌TOR信号途径对致病和毒素合成调控的分子机制
  • 批准号:
    31571945
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    尹燕妮
  • 依托单位:
禾谷镰孢菌TOR途径上关键元件的生物学功能研究
  • 批准号:
    31170135
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    尹燕妮
  • 依托单位:
国内基金
海外基金