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本实验室前期研究发现,高渗胁迫影响玉米大斑病菌菌落形态及菌丝的发育,但高渗胁迫对病菌生长发育及致病性的影响方面尚缺乏系统研究。本研究拟在前期研究基础上,阐明高渗胁迫对病菌生长发育及致病性的影响及其分子机制。1.高渗胁迫不仅影响病菌菌丝形态,也影响病菌分生孢子的形态及产量。在高渗培养条件下,野生型菌株01-23菌落生长受到显著抑制;病菌气生菌丝和基生菌丝均明显缩短膨大;分生孢子产量显著降低。在PDA培养基中添加0.4 M NaCl及0.4 M KCl的培养条件下,分生孢子形态无明显变化,但在PDA培养基中添加0.6 M山梨醇的培养条件下,分生孢子长度显著增大。2.高渗胁迫增强了病菌细胞的膜泡化运输,增加了细胞壁外分泌物质的产生。将病菌接种在添加0.4 M NaCl的PDA培养基中培养3 d,之后利用透射电镜观察发现,细胞内膜泡状结构明显增多,细胞壁外絮状分泌物增多。3.高渗胁迫影响病菌分生孢子的侵入丝形成及致病性。将病菌接种在高渗培养基中进行高渗胁迫培养(20 d),之后收集所产生的分生孢子,观察发现,分生孢萌发时间提前,孢子所形成的侵入丝呈束状延伸并快速延长,病菌发病时间提前,致病力增强。另外,将正常培养产生的分生孢子经高渗胁迫处理3 h后,发现病菌侵入丝大部分呈束状延伸,但将正常培养产生的分生孢子经高渗处理30 min后,其分生孢子侵入丝形态未发生显著变化。说明高渗胁迫影响病菌侵入丝的形成及其致病力,其影响作用与处理时间有关。4.HOG-MAPK途径参与调控病菌的高渗胁迫反应。将病菌培养在添加0.4 M NaCl的PD培养基中处理,利用RT-qPCR技术分析HOG-MAPK途径及其下游关键基因的表达模式,发现StSTE11、StPBS2、StHOG1、StMSN2、StMSN4、StFPS1、StGPD1、StGPP2均响应高渗胁迫信号,说明这些基因参与了病菌的高渗胁迫反应。5.HOG-MAPK途径关键基因StHOG1和StFPS1参与调控病菌附着胞形成及致病性。对StHOG1和StFPS1突变体的分析发现,病菌不能穿透玻璃纸,且不能形成附着胞。6.RNA-Seq数据分析发现细胞中5个ABC转运蛋白基因参与响应高渗胁迫信号和侵染过程。