稻瘟病菌Snf1途徑的生物學功能與作用機制研究

《稻瘟病菌Snf1途徑的生物學功能與作用機制研究》是依託浙江大學，由劉小紅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：稻瘟病菌Snf1途徑的生物學功能與作用機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：劉小紅
• 項目類別：面上項目

項目摘要

稻瘟病菌致病機制研究是稻瘟病防治的基礎和植物病原真菌致病機理研究的模式。酵母Snf1激酶家族是適應葡萄糖脅迫下利用其他碳源（如蔗糖、乙醇、麥芽糖等）所必須的，是受葡萄糖阻遏效應基因的主要調控因子；Snf1激酶參與細胞減數分裂、產孢、老化、單倍體侵入性菌絲和二倍體假菌絲的生長等。分析發現，稻瘟病菌Snf1複合體組成以及上游激酶發生了變化；稻瘟病菌Snf1途徑被打斷，稻瘟病菌氣生菌絲變的稀疏，產孢量顯著下降，致病性完全消失。本研究，擬通過野生型、突變體及恢復子的分析，在生化代謝、營養利用、細胞結構、形態發育及致病過程等多個層面分析Snf1途徑參與的生物學過程；結合基因表達與定位、調控與蛋白互作、表達譜分析等研究，明確Snf1途徑的作用機制，分析Snf1複合體的組成以及上下游相關激酶的功能，確定Snf1家族在稻瘟病菌中的地位，為稻瘟病菌的致病機理研究奠定良好的基礎。

結題摘要

通過該項目的研究，獲得了Snf1激酶複合體中各基因的缺失突變體與恢復子，完成了基因功能分析，明確了Snf1途徑在生化代謝、細胞結構、生長發育及致病過程中的作用。稻瘟病菌Snf1複合體通過參與過氧化物酶體維持及脂質代謝而行使能量感測器的功能；Snf1複合體是稻瘟病菌附著胞形態建構、膨壓積累及致病性所必需的；外源葡萄糖可以部分恢復Snf1複合體各突變體的表型；Snf1複合體上游激酶對Snf1的活性及稻瘟病菌致病相關發育十分重要。在研究Snf1複合體對細胞自噬影響的過程中發現，MoAtg14影響稻瘟病菌的產孢，糖原與脂肪的利用，致病與細胞自噬過程；MoAtg14通過CCD結構域與MoAtg6互作，開啟了對於稻瘟病菌PI3K途徑的分析。通過高通量激酶突變體的分析，尋找到了稻瘟病菌MoSnf1的假定抑制子MoPK1。本研究，揭示了稻瘟病菌Snf1複合體的生物學功能及其與過氧化物酶體和脂質代謝的關係。同時，由於Atg14的高度分化，對除酵母和哺乳動物以外其他生物Atg14的功能知之甚少，本研究證明了MoAtg14在稻瘟病菌中的作用機制及功能保守，為稻瘟病菌細胞自噬機制的研究奠定了理論基礎。通過該項目的研究，補充了稻瘟病菌致病機理，也為稻瘟病菌的防治提供新的可能藥物靶點。