本文選題：松材線蟲 + 致病機理　； 參考：《中國林業(yè)科學(xué)研究院》2016年博士論文

【摘要】：松材線蟲病(Bursaphelenchus xylophilus)是我國目前最嚴重的森林災(zāi)害,其致病機理研究的滯后和已有研究結(jié)果的爭議,嚴重制約了松材線蟲病的基礎(chǔ)研究進展和有效防控技術(shù)的產(chǎn)出。松材線蟲侵入松樹后,引起松樹蒎烯類物質(zhì)代謝紊亂,松樹樹脂道內(nèi)蒎烯類物質(zhì)大量積累,從而誘導(dǎo)松樹空洞化現(xiàn)象的產(chǎn)生,最后導(dǎo)致松樹因缺水而死亡。松材線蟲在寄主體內(nèi)必須面對蒎烯等次級代謝產(chǎn)物的脅迫,松材線蟲對松樹次級代謝產(chǎn)物的分解代謝過程,是松材線蟲成功定殖和大量繁殖的必要條件,也是松材線蟲的致病過程。細胞色素P450(CYP450)基因及其調(diào)控途徑可能是松材線蟲應(yīng)對蒎烯類物質(zhì)脅迫過程中的重要基因之一。為了研究CYP450基因在松材線蟲致病過程中的作用,我們開展了以下研究:1)通過氣相色譜法和實時定量PCR檢測松材線蟲接種寄主松樹后,一個月內(nèi)松樹主要蒎烯類物質(zhì)代謝和松材線蟲CYP450基因表達模式之間的相關(guān)性,從而探究松材線蟲應(yīng)對寄主蒎烯類物質(zhì)脅迫時的關(guān)鍵細胞色素P450基因的作用。研究發(fā)現(xiàn)松材線蟲接種馬尾松后,松樹蒎烯合成酶基因分別在第6天和第21天上調(diào)表達,而寄主松樹體內(nèi)α-蒎烯和β-蒎烯的含量也具有兩個峰值,分別在第9天和第27天時最高。同時,松材線蟲CYP33C9基因在接種后第12天和第15天大量表達,CYP33C4基因在第21天表達量最高。松材線蟲的入侵引起松樹蒎烯合成酶基因上調(diào)表達,生物合成大量蒎烯類物質(zhì),松材線蟲CYP450基因響應(yīng)松樹蒎烯類物質(zhì)的大量積累而上調(diào)表達。因此,松材線蟲CYP33C9和CYP33C4基因可能參與了松材線蟲蒎烯類物質(zhì)代謝過程,是松材線蟲致病相關(guān)基因之一。2)通過RT-PCR基因克隆方法克隆了松材線蟲CYP33C9和CYP33C4基因,與GenBank上松材線蟲全基因組同源性均為100%,其中CYP33C9基因為1504bp,而CYP33C4基因1506bp。生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)CYP33C9和CYP33C4基因均具有轉(zhuǎn)移酶活性,同時CYP33C4基因還具有氧化還原酶活性。另外,構(gòu)建了松材線蟲CYP33C9和CYP33C4基因RNAi載體,體外合成其dsRNA,通過ds RNA溶液浸泡后,成功干擾了松材線蟲CYP33C9和CYP33C4基因表達。3)通過RNAi技術(shù)沉默松材線蟲CYP33C9和CYP33C4基因后,寄主松樹蒎烯合成酶基因分別在第3d和第3、9、12d大量表達,α-蒎烯和β-蒎烯分別在第6d和第15d含量最高。而未經(jīng)RNAi處理后的松材線蟲接種后,松樹體內(nèi)蒎烯合成酶基因在第6d和第21d大量表達,α-蒎烯和β-蒎烯分別在第9d和第27d時含量最高。松材線蟲CYP33C9和CYP33C4基因沉默后松樹體蒎烯類物質(zhì)次級代謝時間提前,且不存在第二次蒎烯類物質(zhì)的積累。因此,松材線蟲CYP450基因的沉默會影響寄主蒎烯類物質(zhì)代謝,這類基因在松材線蟲與寄主互作中有重要作用。4)CYP33C9基因和CYP33C4基因沉默后,松材線蟲在松樹體內(nèi)種群數(shù)量較小,繁殖率降低。RNAi松材線蟲接種松樹后,松樹針葉萎蔫下垂,但針葉為綠色,樹干失水,植株瀕臨死亡,而未沉默CYP450基因的寄主松樹針葉萎蔫變黃脫落,樹干干枯,植株死亡。松材線蟲CYP33C9基因和CYP33C4基因沉默后,松材線蟲繁殖率和致病性降低。因此,CYP33C9和CYP33C4基因與松材線蟲繁殖率致病性相關(guān),是松材線蟲致病過程中的重要致病基因。5)低濃度α-蒎烯處理條件下,松材線蟲繁殖率降低,雌雄比較小且穩(wěn)定在較低水平;而高濃度α-蒎烯處理條件下,松材線蟲繁殖率較高,雌雄比增大;α-蒎烯和β-蒎烯混合處理條件下,松材線蟲繁殖率最低,雌雄比最小。總之,松樹主要次級代謝產(chǎn)物會影響松材線蟲繁殖率,而松材線蟲在適宜環(huán)境條件下產(chǎn)生大量雌性后代,不適宜環(huán)境條件下產(chǎn)生較多的雄性后代,松材線蟲通過雌雄比調(diào)解種群繁殖率,從而控制種群數(shù)量來適應(yīng)環(huán)境變化。6)通過RNAi技術(shù)沉默松材線蟲CYP33C9和CYP33C4基因后,與未RNAi處理的對照組相比,松材線蟲繁殖率降低,雌雄比變小。在不同濃度α-蒎烯和以及與β-蒎烯混合處理條件下,松材線蟲CYP33C9和CYP33C4基因RNAi后松材線蟲種群數(shù)量降低,雌雄比變小,繁殖率降低。因此,CYP33C9和CYP33C4基因RNAi后,松材線蟲對蒎烯類物質(zhì)脅迫的適應(yīng)性降低,這兩個基因可能參與了松材線蟲對蒎烯類物質(zhì)解毒代謝過程,是松材線蟲致病過程中的解毒基因之一。綜上所述,CYP33C9和CYP33C4基因與松材線蟲蒎烯類物質(zhì)代謝相關(guān),能提高松材線蟲在寄主體內(nèi)的適應(yīng)性,從而增強松材線蟲繁殖率和致病性,是松材線蟲致病過程中的重要關(guān)鍵致病基因之一。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S763.18

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱宏斌,安榆林,沈培垠;采用新技術(shù)提高松材線蟲檢出率[J];中國檢驗檢疫;2000年11期

2 張志輝;陳艷;;“森林縱火犯”凱覦中國萬里青山——中國開始對美、日松材線蟲說不[J];大經(jīng)貿(mào);2000年01期

3 郁銀華,蔣曉魯;外高橋口岸截獲松材線蟲的情況分析[J];植物檢疫;2001年04期

4 莫明和,周薇,趙明蓮,張克勤;節(jié)叢孢屬絲孢菌對松材線蟲和擬松材線蟲的捕食[J];微生物學(xué)通報;2002年03期

5 愛農(nóng);;松材線蟲快鑒難關(guān)攻克[J];農(nóng)藥市場信息;2002年18期

6 蔣立琴,鄭經(jīng)武;區(qū)分松材線蟲和擬松材線蟲的生化及分子鑒別方法[J];植物檢疫;2003年02期

7 張明明 ,王忠金;黃山如何持續(xù)預(yù)防松材線蟲[J];安徽林業(yè);2003年03期

8 談家金,馮志新;2個細菌菌株對松材線蟲存活與繁殖的影響[J];植物病理學(xué)報;2003年06期

9 王明旭;松材線蟲分子生物學(xué)檢測技術(shù)研究進展[J];湖南林業(yè)科技;2004年02期

10 王繼蓬,謝清云,華金林,張海濱;湖州局從美國木包裝中截獲松材線蟲[J];植物檢疫;2004年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉會香;申衛(wèi)星;郭慧玲;遲元凱;譚亞軍;周長忠;;松材線蟲入侵泰山的可能性分析[A];第二屆中國林業(yè)學(xué)術(shù)大會——S5 森林病害及其防治論文集[C];2009年

2 陳鳳毛;葉建仁;吳小芹;;松材線蟲兩種實用分子檢測技術(shù)[A];全國生物多樣性保護及外來有害物種防治交流研討會論文集[C];2008年

3 徐培方;;口岸松材線蟲傳播特點及檢疫對策[A];江蘇省植病、昆蟲學(xué)會通訊2——江蘇省松材線蟲病研討會論文集[C];2003年

4 曹愛新;劉杏忠;路炳聲;;松材線蟲實時熒光PCR檢測技術(shù)的研究[A];中國植物病理學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

5 張永宏;李凱兵;;口岸快速檢疫松材線蟲技術(shù)初探[A];外來有害生物檢疫及防除技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文匯編[C];2005年

6 馬海賓;梁軍;呂全;張星耀;康麗華;;松材線蟲與擬松材線蟲遷移擴散能力研究[A];第二屆中國林業(yè)學(xué)術(shù)大會——S5 森林病害及其防治論文集[C];2009年

7 戴素明;肖啟明;謝丙炎;;松材線蟲(Bursaphelenchus xylophilus)對溫度脅迫適應(yīng)的分子生態(tài)機制[A];生物入侵與生態(tài)安全——“第一屆全國生物入侵學(xué)術(shù)研討會”論文摘要集[C];2007年

8 黃啟星;成新躍;茆振川;王運生;趙莉藺;閆霞;Virginia R.Ferris;徐汝梅;謝丙炎;;松材線蟲(Bursaphelenchus xylophilus)microRNA組研究[A];第三屆全國生物入侵大會論文摘要集——“全球變化與生物入侵”[C];2010年

9 賁愛玲;戚建光;張宏娟;陳玲;韓正敏;;松材線蟲與其攜帶細菌關(guān)系[A];第三屆全國生物入侵大會論文摘要集——“全球變化與生物入侵”[C];2010年

10 齊文靜;閆凡峰;張宗俠;曹陽;劉振宇;;松材線蟲乙酰膽堿酯酶的活力測定及基因克隆[A];第三屆全國生物入侵大會論文摘要集——“全球變化與生物入侵”[C];2010年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 祝日耀 劉達富 劉允義;江山連續(xù)30年無松材線蟲疫情發(fā)生[N];中國綠色時報;2013年

2 張愷邋廣一;南京入境板材中首次發(fā)現(xiàn)松材線蟲[N];中國國門時報;2007年

3 記者 甘勇 通訊員 周衛(wèi)平;松材線蟲快速取樣技術(shù)試驗成功[N];湖北日報;2007年

4 張健康;浙江松材線蟲防治實現(xiàn)雙下降[N];中國綠色時報;2006年

5 林森;浙江加強松材線蟲病疫木源頭管理[N];中國綠色時報;2007年

6 記者 齊聯(lián);檢疫不嚴放跑松材線蟲[N];中國綠色時報;2007年

7 于飛;惠州口岸發(fā)現(xiàn)活體擬松材線蟲[N];中國國門時報;2008年

8 本報記者 馬文生;都是松材線蟲惹的禍[N];中國國門時報(中國出入境檢驗疫報);2002年

9 記者 楊懷周 通訊員 劉長實;綜合防治松材線蟲[N];連云港日報;2009年

10 通訊員陳向 姚麗 記者湯曉峰;國檢嚴防松材線蟲“偷渡”[N];南通日報;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 戴素明;松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilus）對溫度脅迫適應(yīng)的分子生態(tài)機制研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

2 程功;Docker生物云計算平臺分析松材線蟲高通量測序數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

3 王璇;松材線蟲CYP450基因致病機理研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2016年

4 潘紅偉;松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilus）在我國的潛在分布區(qū)研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2009年

5 賁愛玲;松材線蟲體表優(yōu)勢細菌的分離及定殖能力研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2010年

6 張鍇;受松材線蟲侵染的馬尾松抑制消減文庫構(gòu)建與表達譜分析[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2010年

7 田雪亮;松材線蟲和擬松材線蟲伴生細菌多樣性及生態(tài)功能研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

8 劉寶軍;松材線蟲擇偶對策及擇偶偏向的轉(zhuǎn)錄組分析[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2014年

9 石娟;浙江松林生態(tài)系統(tǒng)對松材線蟲入侵的抵御和恢復(fù)機制[D];北京林業(yè)大學(xué);2005年

10 金鋼;黑松與松材線蟲互作過程中細胞程序性死亡的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 林靜雯;松材線蟲的早期診斷、快速檢測技術(shù)及松材線蟲與擬松材線蟲的差異蛋白質(zhì)組研究[D];廈門大學(xué);2008年

2 劉穎;松材線蟲和擬松材線蟲的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D];廈門大學(xué);2007年

3 齊文靜;松材線蟲運動行為及其神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的相關(guān)研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

4 黃瑞芬;中國不同地理種群松材線蟲的耐寒性研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2015年

5 周勇;蘇云金芽胞桿菌BRC-XQ12菌株揮發(fā)性物質(zhì)對松材線蟲的作用[D];福建農(nóng)林大學(xué);2012年

6 林璐璐;松材線蟲的形態(tài)學(xué)觀察及細菌對松材線蟲表達的影響[D];青島大學(xué);2015年

7 李子;殺松材線蟲海洋真菌H-21的分離鑒定、培養(yǎng)條件及其活性物質(zhì)研究[D];青島大學(xué);2015年

8 鞏雁婷;松材線蟲HOX基因的克隆及表達特性研究[D];浙江農(nóng)林大學(xué);2015年

9 雷夢英;蘇云金芽孢桿菌cry5Ba3基因的表達及對松材線蟲的毒殺效果研究[D];浙江農(nóng)林大學(xué);2015年

10 王德朋;氧硫化碳及其混劑熏殺松材線蟲效果研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

，

本文編號：1766631