由禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）引起的小麦赤霉病严重影响着小麦的产量和籽粒品质。同时，小麦赤霉病菌能产生多种真菌毒素，对人、畜健康和食物安全造成严重威胁。控制小麦赤霉病流行成灾对我国粮食安全生产和食品安全有重要意义。目前，国内外已有大量关于禾谷镰孢菌对各种环境胁迫耐受力程度机制的研究，包括盐胁迫、高温胁迫、水分胁迫等。但禾谷镰孢菌对铁胁迫有强的耐受力的机制尚不清楚。同时，在一些重要的病原菌中发现PacC与其致病力成相关，但在禾谷镰孢菌中相关研究非常少。本篇论文主要讨论转录因子FgPacC介导的禾谷镰孢菌体内铁平衡的调控机制研究，通过对禾谷镰孢菌以及其他真菌在不同pH条件下和不同铁浓度下生长状况及其他相关研究，我们分析得出pH信号途径转录因子FgPacC在中碱性条件下，能够参与调控禾谷镰孢菌体内铁平衡。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 实验相关背景 1
1.1 小麦赤霉病概况 1
1.2 禾谷镰孢菌的生物学基本特征 2
1.3 PacC基因简介 3
2 材料与方法 3
2.1 不同真菌对酸碱和铁胁迫的敏感性 3
2.2 禾谷镰孢菌PH1和ΔFgPacC对酸碱和铁胁迫的敏感性 4
2.3 酿酒酵母对酸碱和铁胁迫的敏感性 4
2.4 铁载体合成相关基因的敲除 5
2.5 铁载体合成相关突变体在不同酸碱和铁胁迫下的生长差异 8
2.6 禾谷镰孢菌转录因子FgPacC对三唑类药剂抗性的影响 8
3 结果与分析 9
3.1 不同真菌对酸碱和铁胁迫的敏感性 9
3.2 禾谷镰孢菌PH1和ΔFgPacC对酸碱和铁胁迫的敏感性 9
3.3 酿酒酵母对酸碱和铁胁迫的敏感性 9
3.4 铁载体合成相关基因的敲除 10
3.5 铁载体合成相关突变体在不同酸碱和铁胁迫下的生长差异 11
3.6 禾谷镰孢菌转录因子FgPacC对三唑类药剂抗性的影响 12
4 讨论 13
致谢 13 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 

参考文献 13
转录因子FgPacC介导的禾谷镰孢菌体内铁平衡的调控机制研究
引言
1 实验相关背景
1.1 小麦赤霉病概况
小麦是一种禾本科作物，在世界范围内广泛种植，是世界上总产量第二的粮食作物。我国是小麦生产大国，小麦是最重要的商品粮及粮食储藏品种之一，其种植面积和总产量仅次于水稻，大力支持和促进小麦的生产已成为我国乃至世界农业发展的一个大趋势。因此，小麦的产量和品质对国民经济和粮食安全起着极其重要的作用，但是由于众多病害的存在，尤其是小麦赤霉病严重威胁着小麦的产量和品质，给小麦的生产和可持续发展带来了巨大的挑战。
小麦赤霉病别名麦穗枯、烂麦头、红麦头，是小麦的主要病害之一。小麦赤霉病在全世界普遍发生，主要分布于潮湿和半潮湿区域，尤其气候湿润多雨的温带地区受害严重。从幼苗到抽穗都可受害，主要引起苗枯、茎基腐、秆腐和穗腐，其中为害最严重的是穗腐。
近年来，由于秸秆还田等耕作方式的改变和全球变暖等气候因素的影响，世界范围内赤霉病的多次大流行给麦类生产造成了巨大的经济损失[1]。在我国，小麦赤霉病主要分布于山东、河南、河北等小麦主产区及长江流域和沿海麦区下游地区，近年该病重发区不断向北扩展[2]，每年病害面积在 6000万亩以上，从 1991 年到 2007 年期间，在长江中下游流域麦区赤霉病共发生两次大规模的流行和七次中等规模的流行，2003 年赤霉病危害面积达到小麦种植面积的五分之四，造成了超过 20%的减产，重病田产量损失可达 50％以上[3]；2010年的危害面积更是达到了 1 亿亩，严重影响了小麦的产量和籽粒品质[4]。除此之外，另一个重大影响就是小麦赤霉病菌能产生多种真菌毒素，对人畜健康和食物安全造成严重威胁。
目前发现，感染小麦赤霉病菌的麦粒中含有脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)、玉米赤霉烯酮（zearalenone, ZEN）等多种对人、畜有害的毒素，人、畜误食后可导致发热、呕吐、腹泻等症状，怀孕母畜中毒后可引起流产[5]。
1.2 禾谷镰孢菌的生物学基本特征
引起小麦赤霉病的病原物有性态为玉蜀黍赤霉(Gibberella zeae (Schw.) Petch)，子囊菌门赤霉属成员；无性态为禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum Schw.），无性真菌类镰孢属成员。其他多种镰孢菌，如黄色镰孢(F. culmorum(W.G.Sm.)Sacc.)、燕麦镰孢(F. avenaceum (Fr.) Sacc.)、弯角镰孢 (F. camptocera Wr.&Rg. )、亚洲镰孢菌（Fusarium asiaticum）等也可以引起赤霉病[6]。我国至少存在其中的两种镰孢菌，即禾谷镰孢菌和亚洲镰孢菌。黄河以北的地区主要是禾谷镰孢菌，长江以南的地区主要是亚洲镰孢菌，而河南、山东、黑龙江等地普遍两者都有。
禾谷镰孢菌可以产生大型分生孢子，大型分生孢子产生于瓶梗上，新月状或镰刀状，多隔膜，多数有 36 个，也有 79 个或者 12 个，基部足胞明显，大型分生孢子聚集时表现为粉红色，单个存在时是无色的。小型分生孢子单细胞，形状为卵圆形或椭圆形，一般不产生小型分生孢子。禾谷镰孢菌有性生殖产生子囊壳蓝紫色至紫黑色，内含 8 个子囊孢子，无色，纺锤状，有隔膜，单行排列[7]。
小麦赤霉病是一种世界性的流行性病害，其寄主范围极其广泛。在我国已经发现的自然寄主有小麦（Triticum aestivum），大麦（Hordeum vulgare）以及其他小粒谷类作物，例如，燕麦、黑麦、水稻、高粱等，其中以小麦的受害程度最为严重[8]。小麦赤霉病可以侵染小麦的各个部位，主要发生在穗期，引起麦穗腐，也可以在苗期造成苗的枯萎。在小麦扬花后期，小穗颖片出现水渍状淡褐色斑点，进而扩展到整个小穗，穗部营养输送受到影响，麦粒空瘪，无法结实，麦芒变得畸形、扭曲、弯曲下垂。相对于小麦而言，赤霉病在大麦上的危害不是特别明显，受病麦穗出现褐色的、水渍状淡病斑，大麦麦粒受害后变为深褐色和小麦麦粒的为害状相似。气候潮湿时，感病小麦或大麦穗的基部出现粉红色胶黏霉层，后期产生煤屑状黑色颗粒。红色霉层是病菌的分生孢子座和分生孢子，黑色颗粒是病菌的子囊壳[9]。
小麦赤霉病的初侵染源主要来自于病原菌越冬后在各种病残体上腐生的菌丝以及子囊孢子。温暖潮湿的环境条件有利于分生孢子的成熟，有利于子囊孢子的释放，释放出的子囊孢子可以借助风雨和昆虫的传播向周边的寄主扩散。扬花期是麦穗最容易受病原菌侵染的时期，病原菌的分生孢子或者子囊孢子于扬花期侵染至穗部，并在合适的条件下萌发，萌发产生的菌丝并不直接渗透侵入组织表皮，而是从颖片的外壁直接侵入寄主，或者从气孔部位入侵以及花轴易受感染的部位侵染[10]。侵入花药的病原菌继续上下扩展，迅速侵染同一麦穗的其它花药、颖片的内壁，或者通过维管束传递至花轴和穗轴部，病原菌将导致穗轴的维管束功能失调，并最终导致麦穗的枯死。

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