《內生真菌稻鐮狀瓶霉與水稻互作機制的研究》是依託浙江大學，由蘇珍珠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：內生真菌稻鐮狀瓶霉與水稻互作機制的研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：蘇珍珠
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前，對暗色有隔內生真菌（DSEs）的多樣性、生態分布、生物學功能研究較多，而對DSEs與植物的共生互作機制缺乏深入研究。稻鐮狀瓶霉（Harpophora oryzae）是從野生稻根部分離的一株DSE。從突變體庫中篩選到一株致病型突變體菌株SOD1T-DNA，不僅能侵染根部致病，導致植株死亡，還能在葉部產生附著胞結構，侵染表皮細胞，通過葉脈進行擴散傳播，產生黑色病斑，導致葉片組織壞死。是什麼原因導致H. oryzae與水稻的互作關係由共生轉變為致病？本項目擬從生化代謝、細胞結構、生長發育及致病性等水平全面分析突變基因的生物學功能。通過表達譜分析、免疫共沉澱技術，明確該基因的缺失導致哪些基因的差異表達，尋找調控共生平衡的關鍵代謝與信號途徑，並挖掘參與調控共生平衡的其他互作基因，以及這些基因在維護共生平衡，提高菌株致病性中的生物學功能，全面詳盡地闡明H. oryzae與水稻共生互作的分子機制。
結題摘要
目前，對暗色有隔內生真菌（DSEs）與植物的共生互作機制缺乏深入研究。通過該項目的研究，明確了稻鐮狀瓶霉致病突變體菌株SOD1T-DNA基因突變位點及突變基因。通過基因敲除獲得該基因缺失突變體ΔSOD1，不僅能侵染水稻根部致病，導致植株死亡，還能在葉部產生附著胞結構，侵染表皮細胞，產生黑色病斑，導致葉片組織壞死。通過代謝組學分析發現，野生型與SOD1T-DNA菌株侵染水稻不同時期的差異代謝物主要包括糖類、胺基酸和脂類。結合轉錄組學發現，差異表達基因也是集中富集在蛋白水解與生物合成過程。SOD1T-DNA菌株致病的原因主要與糖代謝途徑、胺基酸代謝途徑相關。SOD1T-DNA菌株中g6649（木質素酶）顯著上調錶達，意味著SOD1T-DNA降解寄主木質素的能力和侵染力提高，從而打破共生平衡關係。本項目將有益於進一步認識DSEs 與植物的共生互作機制，對揭秘內生真菌與植物的共生關係具有重要科學指導意義。
