一氧化氮对采后病原真菌Penicillium expansum致病力的调控机制研究

	一氧化氮对采后病原真菌Penicillium expansum致病力的调控机制研究
其他题名	Mechanisms of Pathogenicity Regulation of Postharvest Pathogen Penicillium expansum by Nitrc Oxide
	赖童飞
学位类型	博士
导师	田世平
	2011
学位授予单位	中国科学院植物研究所
关键词	Penicillium expansum 硝普钠膜损伤活性氧差异表达蛋白
摘要	扩展青霉菌（Penicillium expansum）是引起多种果实采后腐烂的主要病原真菌，每年造成的经济损失十分巨大。同时，Penicillium expansum还会产生一种毒素patulin，残存于鲜果和加工产品中危害人体的健康。一氧化氮（NO）是一种具有广泛作用的重要信号分子，根据其浓度的变化，兼具细胞毒性和细胞保护的双重功能。通常高浓度的NO对细胞生长具有抑制作用，能够加速细胞衰老和死亡。有研究表明，NO处理对一些病原真菌的生长也具有抑制效果。本论文比较系统地研究了不同浓度的NO处理对扩展青霉菌P. expansum孢子萌发力和致病力的抑制效果，并在细胞生物学、生化化学、分子生物学和蛋白质组学水平，探讨了NO抑制扩展青霉菌生长和致病力的可能机理，主要结果如下： 1. 抑菌实验表明，浓度为10 mM的NO供体硝普钠（SNP）对扩展青霉菌（P. expansum）具有显著的抑制作用，其抑制效果与处理浓度和时间呈正相关。通过Propidium Iodide染色等分析，证实了SNP处理的孢子其胞外可溶性多糖、蛋白量和丙二醛含量增加，可溶性蛋白SDS凝胶图谱及极性脂薄层层析图谱变化明显，说明NO处理能够引起P. expansum细胞质膜的损伤，进而抑制P. expansum的生长。 2. 通过荧光探针DCHF-DA（2,7-dichlorofluorescin）和蛋白质羰基化水平检测发现，用20 μM NO浓度处理的P. expansum孢子，细胞内的活性氧含量增加，蛋白质的羰基化明显，而且ATP合成减少。表明NO处理是通过诱发病原菌细胞内活性氧含量增加，加速蛋白的氧化伤害，降低病原菌细胞的抗氧化能力和细胞功能，从而抑制了P. expansum的孢子的萌发。 3. 利用透射电镜观察了P. expansum孢子的超微结构，发现NO处理的孢子其细胞核较小，内质网结构破坏，细胞活性较低。说明NO处理抑制病原菌孢子萌发与破坏其细胞结构有关。 4. 通过蛋白质组学研究了NO处理对P. expansum相关蛋白质的表达影响，质谱鉴定分析表明，NO处理6 h后P. expansum的差异表达蛋白主要有10个，如Glutamine synthetase、Amidohydrolase、Nitrilases、Nitric oxide dioxygenase、Heat shock 70 kDa protein、Tetratricopeptide repeat domain、Enolase (2-phospho-D- glycerate hydrolase)、Heat shock protein 60、K homology RNA-binding domain，其生物学功能涉及到氮胁迫、凋亡信号应答、物质代谢及能量代谢等方面。同时，通过基因的半定量分析进一步验证了蛋白质组学的实验结果。 5. 用NO处理采后番茄（Solanum lycopersicum cv.）果实，发现NO能有效延缓番茄果实颜色转红，推迟呼吸跃变时间，降低呼吸跃变的强度。另外，NO处理还能维持番茄果实内较高的抗氧化酶活性，增强了果实的抗病性，有利于保持茄果实品质。通过RT-PCR的半定量分析，发现NO能抑制6个与衰老相关基因（LeACS2, LeACO1, LePG, LeACS4, LePhy1, LePME）的表达。
页数	98
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ibcas.ac.cn/handle/2S10CLM1/11906
专题	中科院北方资源植物重点实验室
作者单位	中国科学院植物研究所
第一作者单位	中国科学院植物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	赖童飞. 一氧化氮对采后病原真菌Penicillium expansum致病力的调控机制研究[D]. 中国科学院植物研究所,2011.

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