转运蛋白颗粒复合体Ⅲ亚基MoTrs85调控稻瘟病菌自噬的机制研究

作     者：崔馨月 

作者单位：安徽农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张树林

授予年度：2023年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 

主      题：稻瘟病菌 致病性 转运蛋白颗粒复合体 鸟嘌呤核苷酸交换因子 自噬 

摘      要：由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)侵染引起的稻瘟病是最具毁灭性的水稻真菌病害,对水稻的安全生产造成极大威胁。自噬在稻瘟病菌侵染过程中发挥重要作用,因此,对稻瘟病菌自噬及其调控机理的研究已成为植物病理学研究领域的热点。先前的研究表明自噬与囊泡运输相偶联,除自噬相关基因(Autophagy-related genes,ATGs)参与自噬外,涉及囊泡运输的Rab蛋白也参与自噬过程。鸟嘌呤核苷酸交换因子(guanine nucleotide-exchange factors,GEFs)调控Rab蛋白的活性。鉴于此,对稻瘟病菌中鸟嘌呤核苷酸交换因子的研究,有助于深入了解稻瘟病菌自噬过程。转运蛋白颗粒(Transport protein particle,TRAPP)复合体属于多亚基的栓系复合体,它是Rab蛋白的GEF。其中,酵母(Saccharomyces cerevisiae)中TRAPP III复合体是Ypt1(Rab1同源蛋白)的GEF,其特异亚基Trs85在GEF功能和自噬中发挥重要作用,但Trs85同源蛋白在植物病原真菌中尚未报道。本文在稻瘟病菌中鉴定到Trs85的同源蛋白MoTrs85,利用同源重组技术获得Mo TRS85的缺失突变体ΔMotrs85,并对其进行表型分析发现缺失突变体ΔMotrs85导致稻瘟病菌生长速率降低、产孢减少、隔膜发育异常、附着胞形成率下降、糖原、脂质转移延迟、囊泡运输和内吞过程缺陷,以及致病力下降;进一步研究发现Mo TRS85参与调控Mo Ypt1的激活和稳定性,与野生型菌株相比,Mo TRS85缺失导致GFP-Mo Ypt1的荧光信号明显及其蛋白表达显著降低。为揭示MoTrs85调控稻瘟病菌生物学功能的分子机理,本文通过免疫沉淀结合质谱分析、生物信息分析和互作验证,发现Mo Snx41与MoTrs85互作。已有报道表明Mo Snx41参与内涵体转运和过氧化物酶体自噬,鉴于此,我们推测Mo Snx41与MoTrs85互作协同调控膜运输。总之,本研究结果揭示MoTrs85调控自噬介导稻瘟病菌致病的分子机制,为开发环境友好型杀菌剂提供理论依据和参考靶点。