稻瘟病菌Snf1途径的生物学功能与作用机制研究
批准号:
31371890
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
刘小红
依托单位:
学科分类:
C1401.植物病理学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
曾晓清、徐飞、时焕斌、陈国庆、张勇、曹慧娟、李淑显、张莉林、Rodney James Devenish
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中文摘要
稻瘟病菌致病机制研究是稻瘟病防治的基础和植物病原真菌致病机理研究的模式。酵母Snf1激酶家族是适应葡萄糖胁迫下利用其他碳源(如蔗糖、乙醇、麦芽糖等)所必须的,是受葡萄糖阻遏效应基因的主要调控因子;Snf1激酶参与细胞减数分裂、产孢、老化、单倍体侵入性菌丝和二倍体假菌丝的生长等。分析发现,稻瘟病菌Snf1复合体组成以及上游激酶发生了变化;稻瘟病菌Snf1途径被打断,稻瘟病菌气生菌丝变的稀疏,产孢量显著下降,致病性完全消失。本研究,拟通过野生型、突变体及恢复子的分析,在生化代谢、营养利用、细胞结构、形态发育及致病过程等多个层面分析Snf1途径参与的生物学过程;结合基因表达与定位、调控与蛋白互作、表达谱分析等研究,明确Snf1途径的作用机制,分析Snf1复合体的组成以及上下游相关激酶的功能,确定Snf1家族在稻瘟病菌中的地位,为稻瘟病菌的致病机理研究奠定良好的基础。
英文摘要
Investigation of the pathogenic mechanisms in the rice blast fungus provides the basis for the prevention and treatment of the rice blast. It can also serve as a model for studying the mechanism of pathogenicity in other plant pathogenic fungi. The Snf1 family in yeast is essential for its adaption to the glucose stress and the utilization of other carbon sources under this condition, such as sucrose and maltose. This family is the major regulatory factor for the glucose repression genes. SNF1 also has roles in meiosis, sporulation, aging, haploid invasive growth and diploid pseudohyphal growth.In our research, variations were found in the components of the Snf1 complex and its upstream in the rice blast fungus. Disruption of the Snf1 pathway showed sparse hyphae, reduced conidiation and failure to penetration. In this study, we will analyze the cell structure, the morphogenesis and pathogenesis in the wild type, mutants and the complementation strains. The pathway where the Snf1 complex is involved in will be clarified. We will analyze the localization and regulation of the gene, express the gene and study protein interaction using the expressed protein. In the end, we will clarify the function of the Snf1 pathway and the composition of the Snf1 complex in M. oryzae. All these results will lay a good foundation for the pathogenesis study of M. oryzae.
通过该项目的研究,获得了Snf1激酶复合体中各基因的缺失突变体与恢复子,完成了基因功能分析,明确了Snf1途径在生化代谢、细胞结构、生长发育及致病过程中的作用。稻瘟病菌Snf1复合体通过参与过氧化物酶体维持及脂质代谢而行使能量传感器的功能;Snf1复合体是稻瘟病菌附着胞形态建构、膨压积累及致病性所必需的;外源葡萄糖可以部分恢复Snf1复合体各突变体的表型;Snf1复合体上游激酶对Snf1的活性及稻瘟病菌致病相关发育十分重要。在研究Snf1复合体对细胞自噬影响的过程中发现,MoAtg14影响稻瘟病菌的产孢,糖原与脂肪的利用,致病与细胞自噬过程;MoAtg14通过CCD结构域与MoAtg6互作,开启了对于稻瘟病菌PI3K途径的分析。通过高通量激酶突变体的分析,寻找到了稻瘟病菌MoSnf1的假定抑制子MoPK1。本研究,揭示了稻瘟病菌Snf1复合体的生物学功能及其与过氧化物酶体和脂质代谢的关系。同时,由于Atg14的高度分化,对除酵母和哺乳动物以外其他生物Atg14的功能知之甚少,本研究证明了MoAtg14在稻瘟病菌中的作用机制及功能保守,为稻瘟病菌细胞自噬机制的研究奠定了理论基础。通过该项目的研究,补充了稻瘟病菌致病机理,也为稻瘟病菌的防治提供新的可能药物靶点。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.semcdb.2016.03.022
发表时间:2016
期刊:Seminars in Cell & Developmental Biology
影响因子:--
作者:Liu Xiao-Hong;Xu Fei;Snyder John Hugh;Shi Huan-Bin;Lu Jian-Ping;Lin Fu-Cheng
通讯作者:Lin Fu-Cheng
DOI:--
发表时间:2017
期刊:中国细胞生物学学报
影响因子:--
作者:赵雅惠;吴旻;林福呈;刘小红
通讯作者:刘小红
Autophagy-related protein MoAtg14 is involved in differentiation, development and pathogenicity in the rice blast fungus Magnaporthe oryzae.
自噬相关蛋白 MoAtg14 参与稻瘟病菌 Magnaporthe oryzae 的分化、发育和致病性
DOI:10.1038/srep40018
发表时间:2017-01-09
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Liu XH;Zhao YH;Zhu XM;Zeng XQ;Huang LY;Dong B;Su ZZ;Wang Y;Lu JP;Lin FC
通讯作者:Lin FC
MoARG1, MoARG5,6 and MoARG7 involved in arginine biosynthesis are essential for growth, conidiogenesis, sexual reproduction, and pathogenicity in Magnaporthe oryzae
参与精氨酸生物合成的 MoARG1、MoARG5,6 和 MoARG7 对于稻瘟病菌的生长、分生孢子发生、有性生殖和致病性至关重要
DOI:10.1016/j.micres.2015.07.002
发表时间:2015-01-01
期刊:MICROBIOLOGICAL RESEARCH
影响因子:6.7
作者:Zhang, Yong;Shi, Huanbin;Lin, Fucheng
通讯作者:Lin, Fucheng
DOI:--
发表时间:2017
期刊:J Zhejiang Univ-Sci B
影响因子:--
作者:Lu-Yao Huang;Min Wu;Xiao-Yun Yu;Lin Li;Fu-Cheng Lin;Xiao-Hong Liu
通讯作者:Xiao-Hong Liu
稻瘟病菌液泡输入和降解途径的生物学功能研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘小红
- 依托单位:
细胞膜甾醇介导的稻瘟病菌自噬TOR-Ypk1调控途径的研究
- 批准号:31972216
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:刘小红
- 依托单位:
稻瘟病菌Cdk8激酶模块的生物学功能研究
- 批准号:31770154
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:刘小红
- 依托单位:
稻瘟病菌细胞自噬MgATG1激酶复合体功能研究
- 批准号:31000077
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:刘小红
- 依托单位:
国内基金
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