尖孢镰刀菌四个同源CYP51基因的生物学功能研究与利用

基本信息
批准号:31401696
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:严蕾艳
学科分类:
依托单位:宁波市农业科学研究院
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王毓洪,应泉盛,王迎儿,马凯慧,张宴瑜
关键词:
DMI类杀菌剂靶标药剂敏感性CYP51功能尖孢镰刀菌药剂联用
结项摘要

The demethylation inhibitors (DMIs) target 14α-demethylase (encoded by CYP51 gene) in the ergosterol biosynthesis pathway. Most fungi contain only single CYP51 gene, however, our preliminary study showed for the first time that Fusarium oxysporum genome contains four paralogous CYP51. All four CYP51 genes are transcribed and upregulate in the response to triadimefon treatment. FoCYP51A/B/C deletion mutants showed significantly difference in sensitivity to variety DMI fungicides. FoCYP51A gene deletion mutant, but not FoCYP51B and C mutants, exhibited noticeably increased sensitivity to DMI fungicides including triadimenfon, tebuconazole, propiconazole, epoxiconazole and prochloraz. However, FoCYP51B mutant showed increased sensitivity to fluconazole and diniconazole. Based on these preliminary results, this project will further explore the biological function of these four paralogous CYP51 genes in F. oxysporum. Expected results from this project will be significant for management of F. oxysporum with DMI fungicides, and providing scientific basis for novel drug development against Fusarium wilt.

14α-脱甲基酶(CYP51)是脱甲基抑制剂(DMI类杀菌剂)的靶标,多数真菌仅有一个CYP51基因,课题组前期研究发现,尖孢镰刀菌有4个同源且正常转录表达的CYP51,其表达量响应DMI类药剂三唑酮的诱导显著上升,这是目前在真菌中发现的数量最多的CYP51同源基因。靶向敲除实验表明FoCYP51A、B、C缺失对多种DMI类药剂的敏感性变化存在显著差异。FoCYP51A缺失突变体对三唑酮、戊唑醇等变得更加敏感,而FoCYP51B和C缺失突变体对这些药剂的敏感性水平与野生菌株相当;然而FoCYP51B缺失突变体对氟康唑和烯唑醇的敏感性增加。在此基础上,本项目将进一步阐明尖孢镰刀菌4个同源CYP51基因的生物学功能及其与DMI类杀菌剂的敏感性关系;分析现有DMI类药剂联用对枯萎病的防治效果。本项目预期研究成果将为DMI类杀菌剂的合理使用、新型杀菌剂的研制和枯萎病综合防控策略的制定提供理论依据。

项目摘要

14α-脱甲基酶(CYP51)是脱甲基抑制剂(DMI类杀菌剂)的靶标,多数真菌仅有一个CYP51基因,本项目研究发现,尖孢镰刀菌有4个同源且正常转录表达的CYP51基因(以下称为FoCYP51A, -B, -C 和 -D),这4个同源基因功能具有保守性,转化到酿酒酵母ERG11缺失突变体后可部分恢复14α-脱甲基酶的功能。这是目前在真菌中发现的数量最多的CYP51同源基因。靶向敲除实验获得了这4个基因的单、双基因缺失突变体(FoCYP51A,-B, -C, -D, -AC, -AD, -BC, -BD, -CD),FoCYP51AB缺失突变体未获得。结果表明尖孢镰刀菌FoCYP51B和C参与调控菌丝色素的合成,其中FoCYP51B还调控菌丝的生长。FoCYP51A缺失突变体(包括单基因缺失突变体ΔFoCyp51A和双基因缺失突变体 ΔFoCyp51AC和ΔFoCyp51AD)对三唑酮、戊唑醇、氟康唑和咪酰胺变得更加敏感,而FoCYP51B缺失突变体(包括单基因缺失突变体ΔFoCyp51B和双基因缺失突变体 ΔFoCyp51BC和ΔFoCyp51BD)对以上4种药剂中的2种药剂的敏感性增加。FoCYP51C和D的单、双基因缺失突变体对以上所有DMI类药剂均无明显敏感性变化。将不同的DMI类杀菌剂进行复配对尖孢镰刀菌生长的抑制作用增强。尖孢镰刀菌FoCYP51A、B、C、D与致病力调控不相关。本项目明确了尖孢镰刀菌4个同源CYP51基因与菌株的生长、色素合成等生物学功能相关,并且阐明了DMI类杀菌剂在尖孢镰刀菌中的作用靶标,其中FoCYP51A、B调控不同种类的DMI类杀菌剂的敏感性变化,将不同种类的DMI类药剂联用可提高对尖孢镰刀菌的生长抑制。本项目的研究成果将为DMI类杀菌剂的合理使用、新型杀菌剂的研制和尖孢镰刀菌引起的枯萎病综合防控策略的制定提供理论依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

DOI:10.5846/stxb202009292521
发表时间:2021
3

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.04.003
发表时间:2021
4

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

DOI:10.13249/j.cnki.sgs.2020.08.003
发表时间:2020
5

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20200115
发表时间:2020

严蕾艳的其他基金

相似国自然基金

1

尖孢镰刀菌致病相关小分子RNA的功能及利用研究

批准号:31000356
批准年份:2010
负责人:陈锐
学科分类:C0509
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

植物对不同致病型尖孢镰刀菌侵染的基因表达反应

批准号:30370922
批准年份:2003
负责人:何晨阳
学科分类:C1401
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
3

FomSIX基因在尖孢镰刀菌侵染紫花苜蓿过程中的功能分析

批准号:31802126
批准年份:2018
负责人:方香玲
学科分类:C1602
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
4

尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种特有SIX基因的功能分析

批准号:31301629
批准年份:2013
负责人:杨腊英
学科分类:C1401
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目