内生真菌稻镰状瓶霉与水稻互作机制的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31401687
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1401.植物病理学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Currently,much researches about the dark septate endophyte (DSEs) are focused on the diversity, ecological distribution and biological function. However, the symbiotic interactions of DSEs-plants are known less. Harpophora oryzae , isolated from the wild rice roots, was identified as a DSE. One pathogenic mutant SOD1T-DNAfrom libraries could not only infect roots and lead the plants to die, but also infect the leaves by appresorium, spread by nervation and cause leave necrosis. What triggers the interaction from mutualistic to pathogenic? In this study, we’ll analize the biological function of the mutated gene from different levels of biochemical metabolism, cell structure, and pathogenicity. Through the gene expression profile analysis, we’ll find the gene expression difference and the key metabolic and signaling pathways regulating symbiotic balance. Moreover, more genes which invovle in regulating the symbiotic interaction and improving fungal pathogenicity will be explored by co-immunoprecipitation. This work will reveal the interaction mechanism of H. oryzae and rice.
目前,对暗色有隔内生真菌(DSEs)的多样性、生态分布、生物学功能研究较多,而对DSEs与植物的共生互作机制缺乏深入研究。稻镰状瓶霉(Harpophora oryzae)是从野生稻根部分离的一株DSE。从突变体库中筛选到一株致病型突变体菌株SOD1T-DNA,不仅能侵染根部致病,导致植株死亡,还能在叶部产生附着胞结构,侵染表皮细胞,通过叶脉进行扩散传播,产生黑色病斑,导致叶片组织坏死。是什么原因导致H. oryzae与水稻的互作关系由共生转变为致病?本项目拟从生化代谢、细胞结构、生长发育及致病性等水平全面分析突变基因的生物学功能。通过表达谱分析、免疫共沉淀技术,明确该基因的缺失导致哪些基因的差异表达,寻找调控共生平衡的关键代谢与信号途径,并挖掘参与调控共生平衡的其他互作基因,以及这些基因在维护共生平衡,提高菌株致病性中的生物学功能,全面详尽地阐明H. oryzae与水稻共生互作的分子机制。

结项摘要

目前,对暗色有隔内生真菌(DSEs)与植物的共生互作机制缺乏深入研究。通过该项目的研究,明确了稻镰状瓶霉致病突变体菌株SOD1T-DNA基因突变位点及突变基因。通过基因敲除获得该基因缺失突变体ΔSOD1,不仅能侵染水稻根部致病,导致植株死亡,还能在叶部产生附着胞结构,侵染表皮细胞,产生黑色病斑,导致叶片组织坏死。通过代谢组学分析发现,野生型与SOD1T-DNA菌株侵染水稻不同时期的差异代谢物主要包括糖类、氨基酸和脂类。结合转录组学发现,差异表达基因也是集中富集在蛋白水解与生物合成过程。SOD1T-DNA菌株致病的原因主要与糖代谢途径、氨基酸代谢途径相关。SOD1T-DNA菌株中g6649(木质素酶)显著上调表达,意味着SOD1T-DNA降解寄主木质素的能力和侵染力提高,从而打破共生平衡关系。本项目将有益于进一步认识DSEs 与植物的共生互作机制,对揭秘内生真菌与植物的共生关系具有重要科学指导意义。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
An autophagy gene, HoATG5, is involved in sporulation, cell wall integrity and infection of wounded barley leaves
自噬基因 HoATG5 参与孢子形成、细胞壁完整性和受伤大麦叶片的感染
  • DOI:
    10.1016/j.micres.2016.08.008
  • 发表时间:
    2016-11-01
  • 期刊:
    MICROBIOLOGICAL RESEARCH
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Liu, Ning;Ning, Guo-Ao;Lin, Fu-Cheng
  • 通讯作者:
    Lin, Fu-Cheng
Autophagy-related protein MoAtg14 is involved in differentiation, development and pathogenicity in the rice blast fungus Magnaporthe oryzae.
自噬相关蛋白 MoAtg14 参与稻瘟病菌 Magnaporthe oryzae 的分化、发育和致病性
  • DOI:
    10.1038/srep40018
  • 发表时间:
    2017-01-09
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Liu XH;Zhao YH;Zhu XM;Zeng XQ;Huang LY;Dong B;Su ZZ;Wang Y;Lu JP;Lin FC
  • 通讯作者:
    Lin FC

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其他文献

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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]
      
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