白黑粉菌和型茭白黑粉菌中差异表达显著的基因和基因进行克隆和荧光定量。结果表明，基因全长，基因全长，基因和基因在不同的万方数据碳源培养基中培养不同时间的茭白黑粉菌中差异表达明显，以培养基中培养天的型茭白黑粉菌中基因和基因的表达量作为对照，基因在麦芽糖培养基蔗糖培养基葡萄糖培养基中培养天的型茭白黑粉菌中相对表达量分别为基因在麦芽糖培养基蔗糖培养基葡萄糖培养基中培养天的型茭白黑粉菌中相对表达量分别为，两个基因均在麦芽糖培养基中的表达量最高。利用原生质体转化方法构建了茭白黑粉菌的遗传转化体系。用培养基培养型茭白黑粉菌至，使用的酶酶解制备原生质体，所得到的原生质体在含有蔗糖的再生培养基中进行再生实验，再生效果良好。在的介导下，使用线性化的质粒转化原生质体，能获得稳定遗传的转化子。基因敲除菌株的构建。在载体的基础上，利用技术构建了基因的敲除转化载体，经测序和酶切验证载体构建正确采用建立的转化体系转化型茭白黑粉菌原生质体后，通过连续代继代筛选，获得了个再生转化子，鉴定结果发现其中个转化菌株同时具有特征序列和敲除菌株的上下游边界序列，推测原始菌株存在多个拷贝的。与野生型菌株相比，有个阳性菌株体外培养时形态存在明显变化，菌液中有大量菌丝出现，由此可见，在灰茭茭白黑粉菌体外培养的形态变化中具有重要的作用。关键词茭白黑粉菌环境因素二型态乙醛酸循环遗传转化分类号万方数据高，与野生茭白相比，侵染植株有更高的光饱和点和表观量子效率。江解增等研究发现同品种的茭白在不同地点，采用不同选种技术种植多年后，分离自灰茭的茭白黑粉菌菌落生长速率不同，厚垣孢子中主要元素的原子百分比均存在定差异。常福辰等研究发现以上的胁迫能诱发茭白黑粉菌消亡，导致茭白茎尖不能膨大。张敬泽等通过光学显微镜观察茭白黑粉菌对茭白的侵染过程发现，茭白黑粉菌菌丝主要分布在茭白膨大区及茭白茎秆的节点部位，在成熟茎秆节间和老根节间少有分布，菌丝在寄主成熟组织和幼嫩组织的细胞内或细胞间生长，菌丝聚集成簇。对灰茭中茭白黑粉菌孢子堆和冬孢子形成过程研究发现，茭白黑粉菌在茎秆膨大前的天左右菌丝簇急剧增多，导致大量的寄主细胞死亡，菌丝形成孢子堆。对灰茭黑粉菌进行超微观察发现，夏季菌丝细胞中有稠密的多泡体脂质小球和少量含有多泡体的液泡，当温度下降时，些多泡体和内源囊泡变得不透明，随后，多泡体消失，液泡中残留些不规则的基质，在菌丝大量聚集时期，液泡中不规则的基质消失，脂质小球几乎没有，孢子堆形成初期，脂质小球再次富足，孢子堆主要在茭白膨大部分的上层，冬孢子在茭白内层的发育要早于外层。随着生物领域研究技术的进步，对茭白的研究也会越来越深入，基因功能组学及其他分子生物学技术的进步发展和应用将有助于破解茭白的孕茭机制，为茭白的基础生物研究和农业生产提供更多的理论参考。茭白黑粉菌研究现状茭白黑粉菌属于黑粉菌纲黑粉菌科黑粉菌属真菌，是茭白植株的共生菌，就目前所知，茭白是它的唯寄主。它能够促使茭白植株茎秆基部膨大，形成可供食用的茭白。和认为正常茭白和灰茭是由两种类型的茭白黑粉菌引起的，正常茭白中的茭白黑粉菌为万方数据中国计量学院硕士学位论文型，灰茭中的茭白黑粉菌为型。前人通过体外培养茭白黑粉菌，对茭白黑粉菌的担孢子萌发和生长菌丝代谢产物等进行了研究。发现茭白黑粉菌最佳培养基为培养基，最适生长温度为，最适生长为，在茭白黑粉菌的发酵液中能够检测到植物激素吲哚乙酸脱落酸赤霉素等。在的射线辐照下茭白黑粉菌仍能生长。同时，研究发现正常茭白和灰茭中两种形态的茭白黑粉菌在生长速度菌体形态方面存在差异。张敬泽等通过观察两种茭白黑粉菌超微结构发现茭白黑粉菌侵染茭白植株后，菌丝细胞与寄主组织细胞表面凹陷处形成个包含内外两层基质的隔膜，正常茭白组织细胞的外层基质更厚，灰茭组织细胞的内层基质更透明。尤文雨等从序列和蛋白表达分析两方面对分离自余茭号和浙茭号正常茭白和灰茭的两种形态茭白黑粉菌进行研究，发现型与型茭白黑粉菌的序列存在个位点的碱基差异，且相对于型茭白黑粉菌，型菌中有种蛋白质上调表达或下调表达，经鉴定这些差异蛋白质与能量代谢细胞骨架细胞形态相关。除上述研究外，有研究者对茭白黑粉菌的葡糖苷酶基因，糖苷水解酶进行了克隆和深入分析，并明确了茭白黑粉菌的染色体核型和核相。但关于两种型态茭白黑粉菌之间的形态转换及其影响因素方面目前暂无相关报导。真菌形态变化研究进展真菌形态变化的生物学研究真菌是种真核生物，常为丝状和多细胞的有机体，通常分为酵母菌霉菌和蕈菌三大类。酵母菌体呈圆形卵形或椭圆形，通常以出芽繁殖霉菌亦称“丝状菌”，呈丝状。通过研究真菌的生活史发现，有些真菌的形态会受环境影响而发生变化，通常是在酵母型和菌丝型两种形态间发生互变。酵母型真菌在分裂时产生两个独立的细胞菌丝型真菌在菌丝分裂时，核分开后细胞并没有分开，形成假菌丝型或丝状体型。玉米黑粉菌巴西类球孢子菌万方数据中国计量学院硕士学位论文白念珠菌银耳等是目前研究较多的典型的二型态真菌。研究表明，些二型态病原真菌的形态转换与其感染性相关。如巴西类球孢子菌首先以菌丝体的形式被寄主吸入体内，然后转变为酵母形态感染寄主引起病变。而申克孢子丝菌则是由菌丝相引起病变。白念珠菌在角质细胞表层中以酵母相存在，不会致病，当酵母相生出芽管，逐渐转变为菌丝相后会进入细胞诱发疾病感染。白色念珠菌的菌丝相可以编码各种毒力因子，具有强致病力。在茭白中，共生真菌茭白黑粉菌的侵染能促使茭白茎组织膨大。根据目前茭白组织切片的研究，在茭白膨大茎中，茭白黑粉菌是以菌丝的形态出现，若茭白黑粉菌孕育期短，厚垣孢子充满茭白茎部则成为灰茭。真菌形态变化的影响因素研究真菌的形态变化受到众多内外因素的调节。目前对真菌形态变化的研究主要集中在真菌生长时外界环境中的物理化学和营养因素影响以及真菌体内信号转导途径方面，研究者克隆了形态转换相关基因，并深入分析其表达或代谢中的酶活。环境因素影响研究研究表明真菌的形态能随外界环境因素改变而改变，这些环境因素包括营养成分如碳源氮源物理因素如温度化学因素如脂类物质血清等。不同真菌对环境的适应力不同。蔗糖麦芽糖葡萄糖能促进玉米黑粉菌冬孢子萌发，葡萄糖和蔗糖促进其双核菌丝的生长。饥饿处理下，哈氏噬纤维菌的长杆状菌体会逐渐弯曲盘绕收缩成微小球形体。热带假丝酵母的形态变化与培养基成分有关，在培养基中，菌体细胞由酵母型向菌丝型转化，而在培养基中，菌体细胞由酵母型形态经过短暂的菌丝型阶段又转化为酵母形态。申克孢子丝菌在细胞密度温度钙等环境因素的影响下由酵母型向菌丝型转变。在培养基低于时，生长十分缓慢，在为时形成松散絮状菌丝体，时为絮状与菌球的混合，大于时形成菌球，且菌球的大小随的增大而增大。里氏万方数据中国计量学院硕士学位论文木霉菌株在大于的培养基中呈球状生长，在小于的培养基中呈菌丝状生长。陈佳等研究发现可完全抑制白假丝酵母菌的形态转换。而玉米黑粉菌在脂类物质诱导下能促进菌丝型生长。信号传导研究真菌的形态转换除受环境因素的影响外，还受到体内信号传导途径的调控作用。目前机理研究比较清楚的主要有途径途径途径。酿酒酵母的途径已明确，酿酒酵母受到氮饥饿刺激后，可激活途径中的小蛋白，小蛋白可激活腺苷酸环化酶，使转变成，可使蛋白激酶，的调节亚基和催化亚基分开，催化亚基磷酸化靶转录因子，使菌体些基因表达，最终促使酿酒酵母菌丝相的生长。是进化上高度保守的蛋白激酶，途径能调控真菌的二型态转换生物膜的形成和病原真菌的毒力。在酿酒酵母白假丝酵母玉米黑粉菌中均发现途径与二型态相关。等通过研究中编码催化亚基的基因功能发现，在的二型态转换中，途径和途径功能相反，而在菌体交配过程中，途径和途径协同作用。途径是真菌应答环境的最重要途径，在子囊菌真菌中研究较多。在白念珠菌中，和作为信号的感受蛋白，诱导途径发生。等研究玉米黑粉菌中的途径表明，担子真菌中的途径高度保守，与子囊菌中的途径有明显区别。除上述种主要信号传导途径外，还有介导的抑制途径钙信号传导途径双组分信号通路激酶通路等与真菌二型态有关。基因和蛋白方面的研究环境因素能导致真菌的表型发生变化，但真菌的形态变化在更深层次上是由真菌体内的代谢和遗传因素等调控的。近年来研究发现了很多与真菌形态变化相关的基因或蛋白，它们主要参与真菌的细胞壁形成形态发育菌丝极性的建立和维持调控代谢等方面。目前在这方面研究较多的万方数据硕士学位论文茭白黑粉菌二型态转换的影响因素分析及乙醛酸循环关键基因功能初探作者刘俊平导师叶子弘教授崔海峰副教授学科生物化学与分子生物学中国计量学院二〇四年六月万方数据，万方数据中图分类学校代码密级公开硕士学位论文茭白黑粉菌二型态转换的影响因素分析及乙醛酸循环关键基因功能初探作者刘俊平导师叶子弘崔海峰申请学位理学硕士培养单位中国计量学院学科专业生物化学与分子生物学研究方向微生物分子生物学二〇四年六月万方数据本研究承蒙本研究承蒙本研究承蒙本研究承蒙国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金和和和和国家科技支撑计划项目国家科技支撑计划项目国家科技支撑计划项目国家科技支撑计划项目资助资助资助资助万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留使用学位论文的规定。特授权中国计量学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日万方数据致谢本论文是在叶子弘教授和崔海峰副教授的精心指导和悉心关怀下完成的，我要深深感谢叶老师和崔老师。学术上，两位导师渊博的学识，严谨的治学态度，对待科研教育认真负责创新的精神，永远值得我学习生活中