稻瘟病菌侵染相关的过氧化物酶体发生、增殖与降解过程及相关基因分析

稻瘟病菌侵染前期孢子贮藏脂肪可迅速降解转化为侵入所需的物质和能量，过氧化物酶体（Peroxisome，P）是脂肪降解的重要场所。前期工作发现从孢子萌发到侵入伴随着P快速增殖和降解的过程。本项目拟对该现象的发生过程、发生机制及与致病性的关系展开研究。1. 利用荧光蛋白定位的方法对该过程进行详细观测；2. 通过营养胁迫与化学诱导探讨该过程的发生机制和诱导因子；3. 利用已知的P形成与细胞自噬基因的突变体，通过表型分析，结合northern杂交、实时PCR等基因表达研究P增殖与降解过程中的相关基因的表达及关键基因的功能；4. 利用部分化合物对增殖和降解过程或相关基因进行抑制，以期得到新的药物靶点。通过上述研究，有望进一步深入对植物病原真菌P发生、增殖与降解过程与机制及相关功能基因的认识，并为病菌的防治提供理论依据。

稻瘟病菌致病机理研究是稻瘟病防治基础与真菌致病机理研究的模式。病菌孢子萌发及侵入过程伴随着贮藏物质的迅速转化。过氧化物酶体是参与物质代谢的重要细胞器，在病菌侵染前期存在显著的数量动态变化。本项目通过荧光蛋白定位、基因表达分析、物质诱导等手段从多个层面对该现象的发生过程、发生机制及其与致病性的关系展进行了探索，并对部分关键基因进行了功能分析。. 研究结果表明，稻瘟病菌过氧化物酶体的数量随环境因素及培养条件的变化存在显著的数量变化，脂类及特定化学药物能有效刺激过氧化物酶体增殖。病菌萌发及附着胞形成过程中，过氧化物酶体数量存在明显的动态变化，在诱导2小时出现数量高峰，表明相关的物质代谢主要发生在这个阶段。伴随着数量变化，过氧化物酶体形成相关基因也存在显著的表达量变化。对其中的关键基因PEX5与PEX7的突变体分析发现，基因失活导致稻瘟病菌过氧化物酶体形成受阻，造成致病性严重下降与一系列表型变化。另外，通过生物信息学手段对真菌中过氧化物酶体增殖因子PEX11基因家族的构成和分类进行了分析。所取得的结果多为首次发现，处于国际领先水平，对过氧化物酶体动态机制和稻瘟病菌致病机理的研究都具有重要意义，并为进一步全面分析相关基因的功能奠定了基础。. 本项目培养硕士研究生4名，博士后1名；申请专利1项，发表相关论文7篇，其中SCI 论文1篇，均标明基金资助。