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稻瘟病菌细胞自噬相关基因MgATG4表达模式与功能分析的任务书
一、任务背景
稻瘟病是稻米生产中的一种重要病害，主要由稻瘟菌引起。稻瘟菌不仅能够入侵水稻植株，并在其体内进行繁殖，而且还可在不同生长阶段引起不同的病症。稻瘟病对全球粮食生产和供应造成了很大的威胁，因此，研究稻瘟病的防治措施至关重要。
自噬是一种通过自身溶酶体分解细胞成分的细胞自适应机制。最近的研究表明，自噬信号通路对植物病害的免疫响应至关重要。而稻瘟病菌细胞自噬相关基因MgATG4参与了稻瘟菌与水稻之间的互作，并可能影响稻瘟病的发病过程和病原生长发育。因此，对MgATG4的表达模式和功能进行深入研究，对于揭示稻瘟病的发生机制，探究其防治措施具有重要意义。
二、任务细节
1.稻瘟病菌细胞文库制备
采用RNA增幅技术，构建稻瘟病菌细胞生长不同阶段cDNA文库。文库构建完成后进行测序，并比对分析，筛选出具有代表性的cDNA序列。
2.MgATG4的克隆和表达
根据比对结果，设计合成适合稻瘟病菌的MgATG4引物，利用PCR方法从稻瘟病菌生长不同阶段cDNA文库抽取目标基因。将目标基因克隆到适合表达的载体中，在大肠杆菌中获得高效率的重组目标蛋白表达。
3.表达条件优化和纯化目标蛋白
优化重组目标蛋白的表达条件，如不同培养基、不同温度和不同的IPTG浓度等。获得高效的表达和纯化生产纯净的重组MgATG4蛋白。
4.稻瘟病菌细胞自噬调查
通过显微镜观察，采用自噬特异性标记蛋白GFP-ATG8分析，观察稻瘟病菌生长不同阶段细胞自噬状态，确定最佳自噬样本采集时机。
5.MgATG4的功能分析
利用生化、细胞和遗传学方法，研究MgATG4的功能的影响，如突变体对稻瘟病菌生长发育、细胞周期、细胞自噬和病原菌和寄主植物之间的相互作用等。
6.MgATG4的表达模式
在稻瘟病菌的生长周期内采用定量PCR和westernblotting等技术，研究MgATG4的表达模式。通过对MgATG4表达模式的研究，探究其在稻瘟病的发病和病原生长过程中的作用。
三、任务目标
本次研究旨在深入了解稻瘟病菌细胞自噬相关基因MgATG4的表达模式和功能，为揭示稻瘟病的发病机制，探究防治措施提供基础信息和理论依据。具体目标如下：
1.构建稻瘟病菌细胞生长不同阶段cDNA文库，获得目标基因的序列信息。
2.克隆和表达MgATG4蛋白，并进行表达条件和提取方法的优化，获得纯净的重组蛋白。
3.通过GFP-ATG8的标志蛋白技术，观察稻瘟病菌细胞自噬状态。
4.运用生化、细胞和遗传学方法，深入研究MgATG4对稻瘟病菌的影响。
5.研究MgATG4在稻瘟病菌的表达模式。
四、任务进度安排
任务启动时间：2021年9月
任务完成时间：2022年9月
1.第1-3个月：稻瘟病菌细胞文库制备和测序
2.第4-6个月：MgATG4的克隆和表达
3.第7-9个月：表达条件优化和纯化目标蛋白
4.第10-11个月：稻瘟病菌细胞自噬调查和MgATG4的功能分析
5.第12个月：MgATG4的表达模式研究和总结分析
五、任务总结
通过本次研究，将深入探究MgATG4在稻瘟病细胞自噬中的作用机制，为探究稻瘟病的发病机理和开发防治措施提供理论依据和参考信息。预计通过本次研究，可以为稻瘟病菌的研究提供一定的新思路和创新性研究选项，同时为研究其他寄主-病菌互作系统提供借鉴。