《稻瘟病菌細胞自噬MgATG1激酶複合體功能研究》是依託浙江大學，由劉小紅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：稻瘟病菌細胞自噬MgATG1激酶複合體功能研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：劉小紅
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
稻瘟病菌是植物病原真菌致病機理的研究模式。本研究組發現，細胞自噬過程與稻瘟病菌的致病性密切相關，MgATG1基因缺失，稻瘟病菌細胞自噬過程被阻斷，稻瘟病菌的產孢能力下降，分生孢子萌發延遲，附著胞膨壓降低，致病性喪失；然而，分別缺失稻瘟病菌細胞自噬MgATG1激酶複合體中的其它單個基因（例如MgATG13或者MgATG17），細胞自噬過程沒有被阻斷，這與酵母中的研究結果不同。因此，本項目通過分析MgATG1激酶複合體中各個基因的功能，各基因亞細胞定位以及基因之間互作關係，揭示MgATG1激酶複合體在稻瘟病菌生理生化、細胞結構、形態發育及致病過程中的作用機制，闡明此複合體在稻瘟病菌致病過程中的地位，為稻瘟病菌細胞自噬分子機制和致病機理的研究奠定理論基礎。
結題摘要
本研究，獲得了雙基因敲除突變體，細緻分析了單基因和雙基因敲除突變體的表型；構建了融合表達載體，通過農桿菌介導的轉化，獲得螢光表達突變體，對“MoATG1激酶複合體”中各個基因的時空表達和細胞定位進行了分析。基因MoATG11，13，17單獨缺失，其突變體的表型與野生型相似，沒有顯著差異，致病性沒有發生改變。然而，MoATG1和MoATG13，MoATG17和MoATG11，MoATG13和MoATG17同時缺失，菌落形態發生改變，產孢量顯著下降，致病性顯著降低，細胞自噬過程也受到影響。利用MoATG8在突變體中的定位情況，分析了基因缺失對細胞自噬過程的影響。結果表明，MoATG8在野生型Guy11和單基因缺失突變體ΔMoATG11，ΔMoATG13，ΔMoATG17的分布差異不大，MoATG8均能在液泡中降解。MoATG8在雙基因缺失突變體ΔMoATG11::13，ΔMoATG11::17，ΔMoATG17::13中，MoATG8不能在液泡中完全降解，部分MoATG8聚集在PAS上，不能被轉運到其它位置進行降解利用；Western blot的結果驗證了這個結論。 通過基因亞細胞定位分析，MoATG11定位在外圍的膜系統上；MoATG13在細胞質中均勻分布；MoATG17聚集到特殊的點狀結構上，初步定位PAS的位置。在MoATG17基因缺失的背景下，MoATG11的亞細胞定位發生改變，聚集成特殊的點狀分布。 利用酵母雙雜交系統，對“MgATG1激酶複合體”中的基因進行了互作分析。結果表明，MoATG13與MoATG17是直接互作的，在QDO培養基上能夠生長，同時能夠顯色。然而，其他的基因直接，沒有發生直接的互作關係。利用同源比對的方法，尋找到了複合體中的新基因MoATG101，該基因與MoATG13直接互作。該結果補充了“MgATG1激酶複合體”的組成。 酵母中Snf1激酶複合體與ATG1複合體之間存在互相調控的關係，因此，我們尋找了Snf1激酶複合體的各個組分，並且對其進行了初步分析。研究表明，MoGAL83，MoSNF1，MoSNF4的缺失，使稻瘟病菌的致病性完全喪失。該複合體與MoATG1複合體之間的關係，還在進一步的分析中。
