真菌特有的丝氨酸/苏氨酸磷酸酶PPZ1调控杉木炭疽菌致病分子机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31870631
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1609.森林保护学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) is an important fast-growing trees species in China. Both of its afforestation area and timber volume are ranked in the first place among afforestation trees species. Anthracnose is widespread in the plantation area of Chinese fir and becomes one of the major threats to the Chinese fir industry. However, the pathogenic mechanism of this disease is still not clear. Dephosphorylation is an important way to regulate the function of target proteins, and serine/threonine (Ser/Thr) mediated dephosphorylation has a crucial role in regulating the biological processes of eukaryotes. PPZ1 is one type of Ser/Thr phosphatases unique to fungi, but the function of this enzyme and its regulatory mechanism in phytopathogenic fungi are still unclear. A PPZ1 homologue, CgPPZ1, was identified from Colletotrichum gloeosporioides. It was found that this gene is involved in appressorium development and virulence of C. gloeosporioides. This project will analyze the potential biological functions of CgPPZ1 in growth, stress resistance and pathogenicity, and identify 2 to 3 regulatory proteins, and analyze the interaction mechanism between regulatory proteins and CgPPZ1, and systematically reveal the function and regulation of CgPpz1. These results will help to further reveal the pathogenic mechanism of C. gloeosporioides on Chinese fir, and provide an important theoretical basis for screening of novel fungicides. At the same time, it will supply important reference value for analyzing pathogenic mechanism of other woody pathogenic fungi.
杉木是我国重要的用材树种,其造林面积和材积量均位列主要造林树种首位。杉木炭疽病是我国杉木产业健康发展的主要威胁之一,但目前该病的致病机制还不是很清楚。去磷酸化作用是蛋白功能调控的重要方式,丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)磷酸酶介导的去磷酸化作用对真核生物的生物学过程具有重要调节作用。PPZ1是真菌特有的一类Ser/Thr磷酸酶,该基因在植物病原真菌中的功能及其调控机制目前还不清楚。项目前期从杉木炭疽菌中鉴定到一个PPZ1蛋白同源物CgPPZ1,发现该基因的缺失突变体致病力显著降低。本项目将在此基础上,全面解析CgPPZ1在杉木炭疽菌生长、胁迫抗性及致病等方面的功能;鉴定与其互作的调控蛋白2-3个,并解析调控蛋白与CgPPZ1的互作机制,从而系统揭示CgPPZ1的生物学功能及其调控机制。研究结果将有助于揭示杉木炭疽病菌的致病分子机制,并为筛选新型的杀菌剂作用靶标提供重要理论基础。

结项摘要

1.杉木是我国重要的速生用材树种,炭疽病在杉木栽培区普遍发生,该病已成为我国杉木产业健康发展的主要威胁之一。杉木炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)属半活体营养型真菌,尽管已经鉴定了部分致病相关基因,但关于该菌致病的分子机制目前还不完全清楚。PPZ磷酸酶是真菌所特有的一类丝氨酸/苏氨酸磷酸酶(Ser/Thr),但关于该基因在植物病原真菌中的功能及其调控机制的研究还十分有限。.2.本研究在杉木炭疽基因组中鉴定了一个磷酸酶基因CgPPZ1,该基因在附着胞发育与侵染阶段上调表达。该基因敲除突变显著抑制病菌的生长、产孢、孢子萌发和附着胞发育。该基因负调控杉木炭疽菌的钾离子吸收,并通过调节渗透胁迫应答信号通路核心组分CgHog1的磷酸化水平来响应胞外渗透胁迫;该基因缺失突变体也表现出明显细胞壁完整性缺陷。与寄主互作过程中,该基因敲除突变体清除寄主活性氧的能力减弱,致病力显著下降。为深入揭示CgPpz1调控杉木炭疽菌细胞壁完整性与致病力的分子机制,本项目采用亲和层析和质谱分析的方法鉴定了342个CgPpz1潜在的结合蛋白,开展了部分结合蛋白与CgPpz1互作机制的研究。首次鉴定了CgMkk1与CgPpz1的互作关系,发现CgPpz1通过调节CWI-MAPK通路核心组分CgMkk1的磷酸化水平来调控病原菌的细胞壁完整性和致病力。发现转录因子CgCrzA是激酶CgMkk1的底物蛋白,CgMkk1磷酸化CgCrzA是杉木炭疽菌响应胞外细胞壁阻抑剂CFW胁迫所必需的,CgMkk1磷酸化CgCrzA的关键氨基酸位点为S280,该位点的突变会影响到杉木炭疽菌的细胞壁完整性。采用CHIP-seq方法鉴定到了2,944个转录因子CgCrzA潜在的下游靶基因,试验证实了磷酸化的CgCrzA能从胞质转移至胞核,并与几丁质合酶基因CgCHS5和CgCHS6启动子区域结合启动它们的转录表达来促进几丁质合成,从而抵抗细胞壁阻抑剂的胁迫。通过以上研究,系统揭示CgPPZ1调控杉木炭疽菌应答胞外胁迫与致病等方面的生物学功能及其分子调控机制,结果有助于深入揭示杉木炭疽病菌的致病机理,并为评价PPZ1及其调控蛋白作为杀菌剂靶标的潜能提供重要理论依据。.3.本项目发表论文7篇,其中SCIE论文6篇,中文核心期刊论文1篇;培养研究生6人。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
A real‐time PCR for detection of pathogens of anthracnose on Chinese fir using TaqMan probe targeting ApMat gene
基于 ApMat 基因的 TaqMan 探针实时 PCR 检测杉木炭疽病病原菌
  • DOI:
    10.1002/ps.7260
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
    Pest Management Science
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Jiao He;Mei‐Ling Sun;De‐Wei Li;Li‐Hua Zhu;Jian‐Ren Ye;Lin Huang
  • 通讯作者:
    Lin Huang
Protein Phosphatase CgPpz1 Regulates Potassium Uptake, Stress Responses, and Plant Infection in Colletotrichum gloeosporioides
蛋白磷酸酶 CgPpz1 调节炭疽病菌的钾吸收、应激反应和植物感染
  • DOI:
    10.1094/phyto-02-21-0051-r
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Phytopathology
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Yun-Zhao Zhang;Bing Li;Yu-Ting Pan;Yu-Lan Fang;De-Wei Li;Lin Huang
  • 通讯作者:
    Lin Huang
Involvement of Protein Kinase CgSat4 in Potassium Uptake, Cation Tolerance, and Full Virulence in Colletotrichum gloeosporioides
蛋白激酶 CgSat4 参与胶孢炭疽菌的钾吸收、阳离子耐受性和完全毒力
  • DOI:
    10.3389/fpls.2022.773898
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Frontiers in Plant Science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Pan, Yu-Ting;Li, Lianwei;Yang, Ji-Yun;Li, Bing;Zhang, Yun-Zhao;Wang, Ping;Huang, Lin
  • 通讯作者:
    Huang, Lin
我国用材林主要真菌病害致病机制及内生菌对病害的生防作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    南京林业大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙美玲;黄麟;叶建仁;何姣;王志
  • 通讯作者:
    王志
The fungal endophyte Epicoccum dendrobii as a potential biocontrol agent against Colletotrichum gloeosporioides
真菌内生菌 Epicocum dendrobii 作为对抗胶孢炭疽病的潜在生物防治剂
  • DOI:
    10.1094/phyto-05-20-0170-r
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Phytopathology
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Bian Jin-Yue;Fang Yu-Lan;Song Qing;Sun Mei-Ling;Yang Ji-Yun;Ju Yun-Wei;Li De-Wei;Huang Lin
  • 通讯作者:
    Huang Lin

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

区域尺度碳蓄积研究中的林分蓄积生长模拟——以我国五类主要树种为例
  • DOI:
    10.1214/18-ejs1433
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    林业资源管理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    宁镇亚;相莹莹;黄麟
  • 通讯作者:
    黄麟
松材线虫全蛋白的提取及其双向电泳体系优化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    生物技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    付涵予;任嘉红;黄麟;叶建仁
  • 通讯作者:
    叶建仁
江西省森林碳蓄积过程及碳源/汇的时空格局
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    Acta Ecologica Sinica
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄麟;邵全琴;刘纪远
  • 通讯作者:
    刘纪远
拟松材线虫两个HSP基因的克隆与分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    南京林业大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴小芹;叶建仁;黄麟;郑维佳
  • 通讯作者:
    郑维佳
松材线虫病病原学研究的几个问题
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    中国森林病虫
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    叶建仁;黄麟
  • 通讯作者:
    黄麟

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

黄麟的其他基金

松材线虫致病相关基因的克隆与RNA干扰研究
  • 批准号:
    31000303
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码