發(fā)布時間：2018-08-16 12:19

【摘要】：由大麗輪枝菌(Verticillium dahliae)侵染所引起的棉花黃萎病,每年給我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟損失.同時,棉花與大麗輪枝菌互作過程中發(fā)生的免疫反應變化及其機理尚不明確,缺乏棉花免疫反應研究的指示基因.本研究根據(jù)已報道的植物病程相關(guān)基因(pathogenesis-related gene,PR基因)序列,搜索陸地棉(Gossypium hirsutum)基因組數(shù)據(jù)庫,獲得14個潛在的PR基因家族(GhPR).為了明確GhPR在植物免疫反應過程中的表達情況,分別利用兩種已報道的病原相關(guān)分子模式(PAMP)肽段flg22和nlp20,以及3個來自大麗輪枝菌、與nlp20(nlp20~(Pp))同源的肽段nlp20~(Vd2),nlp23~(Vd3),以及nlp23~(Vd4),對無菌棉花根部進行處理,檢測GhPR基因在不同處理時間段的表達情況.結(jié)果顯示,在flg22,nlp20~(Pp),nlp20~(Vd2),nlp23~(Vd3)和nlp23~(Vd4)處理下,GhPR基因普遍上調(diào)表達,且在處理后3 h達到最高值;在處理后12 h內(nèi),nlp20~(Vd2)比其他肽段更為有效地誘導GhPR基因上調(diào)表達;盡管nlp23~(Vd3)和nlp23~(Vd4)所在的全長蛋白VdNLP3和VdNLP4不能誘導棉花葉片的壞死反應,但是這兩個肽段卻能夠引起GhPR基因的上調(diào)表達.因此,本研究為棉花-大麗輪枝菌的互作的研究提供了免疫反應指示基因GhPR,以及來自大麗輪枝菌的免疫原性肽段nlp20~(Vd2),nlp23~(Vd3),以及nlp23~(Vd4).
[Abstract]:Verticillium dahliae caused by (Verticillium dahliae) infection of Verticillium dahliensis brings huge economic loss to agricultural production in China every year. At the same time, the changes and mechanism of the immune reaction in cotton and the interaction between cotton and Verticillium dahliensis were not clear, and the indicative genes for the study of the immune response in cotton were not clear. Based on the reported sequence of plant pathogenesis-related gene (pathogenesis-related gene), the (Gossypium hirsutum) genomic database of Upland cotton (Gossypium hirsutum L.) was searched and 14 potential PR gene families (GhPR). Were obtained in this study. In order to clarify the expression of GhPR in plant immune response, two reported pathogen-associated molecular models, (PAMP) peptide flg22 and nlp20, were used, respectively, and three strains were isolated from Verticillium dahliensis. Nlp20 ~ (Vd2) nlp23 ~ (Vd3) and nlp23 ~ (Vd4) homologous to nlp20 (nlp20 ~ (Pp) were used to detect the expression of GhPR gene in aseptic cotton roots. The results showed that nlp20 ~ (Pp) nlp20 ~ (Vd2) nlp23 ~ (Vd3) and nlp23 ~ (Vd4) generally upregulated the expression of GhPR gene, and reached the highest level at 3 h after treatment, and nlp20 ~ (Vd2) could induce the up-regulation of GhPR gene more effectively than other peptides within 12 h after treatment. Although VdNLP3 and VdNLP4, the full-length proteins of nlp23 ~ (Vd3) and nlp23 ~ (Vd4), could not induce the necrotic response in cotton leaves, these two peptides could induce the up-regulation of GhPR gene expression. Therefore, this study provided the immunoreactive indicator gene GhPRand the immunogenicity peptide nlp20 ~ (Vd2) nlp23 ~ (Vd3) and nlp23 ~ (Vd4) for the study of the interaction between cotton and Verticillium dahliensis.
【作者單位】： 中國科學院微生物研究所植物基因組學國家重點實驗室;中國科學院大學生命科學學院;石河子大學農(nóng)學院新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲害治理與植保資源利用重點實驗室;德國圖賓根大學 植物分子生物學中心;
【基金】：中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(批準號:XDB11040500) 國家自然科學基金(批準號:31500119,31600124)資助
【分類號】：S435.62

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本文編號：2185963