本文選題：核桃　切入點(diǎn)：PR基因　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：核桃(Juglans regia)是胡桃科核桃屬落葉落果喬木,屬于多年生的經(jīng)濟(jì)樹(shù)木。作為世界四大堅(jiān)果之一,其核仁具有極其豐富的營(yíng)養(yǎng)如富含優(yōu)質(zhì)的蛋白,多種礦質(zhì)元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),脂肪含量高,素有“木本油料之王”的稱(chēng)號(hào)。核桃種植面積在不斷擴(kuò)大,我國(guó)已成為世界第一種植大國(guó),2012年核桃種植面積約為42.5萬(wàn)公頃,產(chǎn)量約為170萬(wàn)噸(聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織FAO),但近年來(lái),環(huán)境變化及病蟲(chóng)害的影響對(duì)核桃的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益造成的巨大的損失,其中核桃細(xì)菌性黑斑病是細(xì)菌侵染引起的病害,又稱(chēng)黑斑病,該病害廣泛分布在全世界所有主要的核桃產(chǎn)區(qū),嚴(yán)重危害核桃的生產(chǎn),病程相關(guān)蛋白(PRP)是重要的抗病響應(yīng)蛋白,但在核桃中的鮮有報(bào)道。本研究以“香玲”核桃為研究對(duì)象,從核桃中克隆了PR1和PR4基因,利用生物信息學(xué)分析的方法比較了PR1和PR4基因,通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量技術(shù),比較了兩個(gè)基因在不同核桃品種冬芽中的表達(dá)水平,并分析了細(xì)菌性黑斑病病原菌侵染過(guò)程中PR1及PR4的相對(duì)表達(dá)量。本研究的主要結(jié)果如下:(1)通過(guò)T-A克隆得到核桃的PR1及PR4基因并測(cè)序確認(rèn)了序列,通過(guò)BLAST、進(jìn)化分析及多序比對(duì)分析,對(duì)這些蛋白的序列特征進(jìn)行了初步分析。得到核桃的PRI基因與水稻、小麥的PR1基因同源性較高,核桃PR4基因與葡萄的PR4基因同源性較高。(2)核桃細(xì)菌性黑斑病嚴(yán)重危害核桃生產(chǎn),細(xì)菌在冬季時(shí)潛伏在核桃越冬芽中,對(duì)PR1和PR4基因在不同核桃品種中的冬芽表達(dá)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),PR1在西扶1、遼3、香玲及林3以冬芽中的表達(dá)呈現(xiàn)上調(diào)表達(dá),而在契可和遼4中表達(dá)水平低于對(duì)照,呈抑制狀態(tài);PR4在西扶1、遼3、香玲、林3以及契可的越冬芽中呈現(xiàn)上調(diào)表達(dá),在遼4冬芽中的表達(dá)呈抑制狀態(tài),表明不同品種核桃PR1及基因中的表達(dá)不同,進(jìn)而預(yù)測(cè)不同品種的核桃抗病性不同。(3)采用針刺法接種方式對(duì)香玲及清香核桃葉片進(jìn)行細(xì)菌性黑斑病病原菌的接種,對(duì)病原菌脅迫下的不同品種的核桃葉片進(jìn)行抗逆性分析,結(jié)果表明PR1和PR4在不同品種的核桃接種病原菌后的表達(dá)量變化有很大差異,兩個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)量在清香和香玲中的變化趨勢(shì)都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),并且在清香中基因的相對(duì)表達(dá)量明顯高于香玲中的相對(duì)表達(dá)量。為進(jìn)一步研究PR1和PR4在核桃中的功能奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Juglans regia (Juglans regia) is a deciduous and fruit-falling tree of the genus Juglans, which is a perennial economic tree. As one of the four largest nuts in the world, its nucleoli are rich in nutrients such as high quality protein, many mineral elements and so on. High fat content, known as the "king of woody oil," walnut growing area is constantly expanding, China has become the world's largest growing country, walnut planting area of about 425000 hectares in 2012, The yield is about 1.7 million tons (FAO), but in recent years, environmental changes and the effects of pests and diseases have caused huge losses to the production and economic benefits of walnut, among which the bacterial black spot of walnut is the disease caused by bacterial infection. Also known as black spot disease, the disease is widely distributed in all the major walnut production areas in the world, seriously endangering the production of walnut, disease course related protein (PRP) is an important disease resistance response protein. In this study, PR1 and PR4 genes were cloned from walnut and PR1 and PR4 genes were compared by bioinformatics. The expression levels of two genes in winter bud of different walnut varieties were compared. The relative expression of PR1 and PR4 in bacterial black spot pathogen was analyzed. The main results were as follows: 1) the PR1 and PR4 genes of walnut were cloned by T-A and sequenced. The sequence characteristics of these proteins were preliminarily analyzed by BLAST, evolutionary analysis and multiple sequence alignment analysis. The results showed that the PRI gene of walnut and the PR1 gene of rice and wheat had high homology. The PR4 gene of walnut and the PR4 gene of grape have high homology. 2) the bacterial black spot of walnut seriously harms the production of walnut, and the bacteria lurk in the bud of walnut overwintering in winter. The expression of PR1 and PR4 genes in winter buds of different walnut varieties was analyzed. It was found that the expression of PR1 and PR4 genes in winter buds of Xinfu 1, Liao3, Xiangling and Lin3 was up-regulated, but the expression level in Qike and Liao4 was lower than that in control. The expression of PR4 was up-regulated in the overwintering buds of Xifu 1, Liao3, Xiangling, Lin3 and Chico, but inhibited in the winter buds of Liao4, indicating that the expression of PR1 and genes in different walnut varieties were different. Then it was predicted that different varieties of walnut had different disease resistance. (3) inoculation method of needle method was used to inoculate the pathogen of bacterial black spot disease in leaves of Xiangling and Flavor walnut, and the resistance of different varieties of walnut leaves under pathogen stress was analyzed. The results showed that the expression of PR1 and PR4 in different varieties of walnut were different after inoculation with pathogen, and the relative expression of the two genes in Flavor and Xiangling showed a trend of first rising and then decreasing. The relative expression of genes in Flavor was significantly higher than that in Xiangling, which laid a foundation for further study on the function of PR1 and PR4 in walnut.
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S664.1

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本文編號(hào)：1652109