稻曲菌厚垣孢子形成相关基因 UVcspo1的敲除开题报告

1. 研究目的与意义

稻绿核菌（ustilaginoidea virens）引起的稻曲病已成为我国水稻上的重要病害之一。

稻曲病可使稻粒变为菌球，不但可使水稻减产，且产生对人、畜有害的毒素，严重影响稻米品质。

稻曲菌球表面产生大量的厚垣孢子是稻绿核菌重要的越冬形态。

2. 国内外研究现状分析

国内外对稻曲病的研究不少，但是还许多方面不甚清楚。如侵染循环中的初侵染源还存在很多争议；侵染过程还未能彻底搞清楚；盗取病菌的群体结构研究很少，致病的分子机理尚待研究。虽然已经有关于病害分级和病害分布模型，但抗性标准还不统一。

由于大多数模式真菌不产生厚垣孢子，目前真菌厚垣孢子形成的分子机制研究比较滞后，相关研究也主要集中在candida albicans和trichoderma属的生防真菌，稻曲病菌厚垣孢子形成相关机制的研究还未见报道。已报道的真菌厚垣孢子形成相关基因主要有以下几类：

（1）丝裂原活化蛋白（map）激酶：一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。mapk信号通路在真核生物中普遍存在，参与传递胞外信号和调节细胞生理生化活动。在模式真菌saccharomyces cerevisiae中发现的5个map激酶参与包括交配、菌丝生长、细胞完整性、对高渗透压的反应以及子囊孢子形成等的信号传导(gustin et al., 1998)。alonso-monge等(2003)发现c. albicans中map激酶hop1参与调控厚垣孢子形成和氧化应激反应的信号传导，敲除该基因后c. albicans不能形成厚垣孢子，丧失从酵母形态转变成菌丝形态的能力，同时对活性氧更加敏感；eisman等(2006)发现cek1-mapk信号途径参与调控c. albicans厚垣孢子产生的信号传导，敲除该信号途径中cst20和hst70的基因可以使hop1敲除突变体恢复厚垣孢子生成能力；在正常生长条件下，hop1可抑制cek1-mapk信号通路(alonso-monge et al., 2006)。gupta等(2012)发现，tilletia indica的mapk途径可传导与寄主物质相关的信号，调控其冬孢子形成。

3. 研究的基本内容与计划

研究方法：

拟通过同源置换的方法构建含有潮霉素抗性基因（正筛选标记）、hsv-tk（负筛选标记）、目的基因侧翼序列的同源置换载体，并通过农杆菌介导的方式导入稻曲菌以敲除uvcspo1基因，并通过pcr方法进行初步验证，并明确其生物学功能。

研究计划：

4. 研究创新点

使用正负筛选标记用于筛选稻曲菌基因敲除突变体，预期可去除大部分载体异位插入突变体，大大提高稻曲菌基因敲除体筛选效率。