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稻瘟病菌与凤阳麝香霉互作基因mgg00779和mgg02371的功能分析【字数:11526】

2024-11-03 09:39编辑: www.jxszl.com景先生毕设

目录
摘 要 III
关键词 III
ABSTRACT IV
KEY WORDS IV
引言 1
1 材料与方法 3
1.1 研究材料 3
1.1.1 实验菌株及质粒 3
1.1.2 实验设备 3
1.1.3 培养基及试剂 3
1.2 研究方法 3
1.2.1 菌株活化 3
1.2.2 琼脂糖凝胶电泳 4
1.2.3 提取DNA 4
1.2.4 引物设计 5
1.2.5 PCR反应体系及程序 5
1.2.6 构建线性载体 6
1.2.7 片段回收 6
1.2.8 多片段同源重组 6
1.2.9 提取质粒 6
1.2.10 制备农杆菌感受态 7
1.2.11 大肠杆菌转化 8
1.2.12 农杆菌转化 8
1.2.13 根癌农杆菌介导转化(ATMT) 8
2 结果与分析 9
2.1 提取菌株Guy11的基因组DNA 9
2.2 构建pCAMBIA1300线性载体 9
2.3 敲除菌株Guy11中MGG_00779基因 10
2.3.1 MGG_00779基因敲除载体的构建 10
2.3.2 重组产物转化及验证 11
2.4 敲除菌株Guy11中MGG_02371基因 12
2.4.1 MGG_02371基因敲除载体的构建 12
2.4.2 重组产物转化及验证 14
3 讨论 15
致谢 17
参考文献 18
附录A 20
附录B 21
稻瘟病菌与凤阳麝香霉互作基因MGG_00779和MGG_02371的功能分析
摘 要
稻瘟病是影响水稻生产的重要限制因素,该病由病原真菌稻瘟病菌所致,具有非常严重的危害,影响粮食安全。目前,由于生 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072
物防治的研究与发展,病原真菌与生防真菌之间的互作开始成为研究热点。凤阳麝香霉菌能够产生挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs),具有很强的生物活性,可以抑制甚至杀死稻瘟病菌在内的许多病原菌。因此,凤阳麝香霉菌是一种很有潜力的可用于生物防治的植物内生真菌。前期研究已通过构建随机插入突变体库,筛选得到抗麝香霉菌抑制的稻瘟病菌MGG_00779和MGG_02371突变株。为了验证MGG_00779和MGG_02371两个基因的功能并探究其与麝香霉属真菌的相互作用机制,本研究通过基因敲除载体构建和同源重组进行基因敲除,获得了MGG_00779和MGG_02371的敲除突变体,为研究麝香霉属真菌产生的VOCs作用于稻瘟病菌的机制提供实验材料,同时对麝香霉属真菌应用于稻瘟病的生物防治提供了理论支持。
引言
水稻(Oryza sativa)是世界上最重要的粮食作物之一,是全球一半人口的主食[1]。然而,在农业生产过程中,各种病虫害的攻击导致水稻的现有产量远远低于其生产潜力;稻瘟病是其中最具破坏性的病害之一,一直居于水稻三大病害(稻瘟病、稻曲病和水稻白叶枯)之首,持续威胁着世界的粮食供应。该病害是由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae;无性态:Pyricularia oryzae)引起的一种毁灭性病害,可长期影响水稻产量和品质。据统计,全世界有80多个国家曾发生过稻瘟病,平均每年造成水稻减产10%30%左右[2,3]。稻瘟病菌在水稻叶片感染和根部侵染中经历了一系列明确的发育过程,形成了附着胞和附着枝等复杂的渗透结构[1];其主要通过分生孢子进行侵染和传播,可从根部传播到地上组织导致病害发生,危害时期和危害部位具有多样性[4],防治起来十分困难。
目前,国内外学者主要基于稻瘟病致病机理,采取水稻抗性品种或杀真菌剂的控制策略来防治稻瘟病,但这些方法都不是特别有效[1]。几种宿主物种上发现的特定同工酶基因型表明,稻瘟病菌存在着致病力不同和宿主特异性不同的生理小种[5],这导致带有特定抗病性的转基因水稻逐渐失去了优势,使得抗病品种的利用和推广受到较大限制。杀真菌剂的使用属于化学手段防治,虽然具备经济、简便、高效等优点,但其长期广泛使用会对土壤肥力、水源、生物等环境资源造成污染,甚至可能会造成当地生态平衡的破坏,进而危害人类健康和环境安全[6]。此外,化学方法也容易使多种病原菌产生耐药性和抗药性,从而降低防治效果。综合比较,生物防治具有药害毒性低、环境适应性强、抗药性稳定、原料来源广泛、安全环保等优点[7],也能满足消费者对绿色农产品的相关需求。因此,科学家们正逐渐聚焦于用生物手段防治稻瘟病菌,尤其是利用真菌与真菌相互作用,发展生物防治菌以抑制病原菌生长甚至杀死病原菌。
生物防治一般是指通过微生物或者利用微生物的代谢活性物质来防治病虫害并调节植物生长的措施[8]。自然界中,大部分植物都可以与内生真菌建立共生体[9]。植物为内生真菌提供必要的养分,而内生真菌可以产生一些次生代谢产物来增强植物免疫力,协助植物抵御病虫害的攻击[6]。所以,生物防治的一种常见方式是利用植物内生真菌来提高植物自身防御性[10];与此同时,部分内生真菌可以作为生防菌,直接与病原菌发生一定程度的互作,影响病原菌入侵。目前,针对具有稻瘟病防治潜力的相关内生菌的分离工作已经逐渐展开,但尚不多见;此外,植物内生菌与宿主植物互作抵御稻瘟病菌侵害的相关机制的研究也处于初步阶段。

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