【摘要】：根結(jié)線蟲(Root knot nematodes,RKNs;Meloidogyne spp.)感染植物種類超過3000多種,是最具破壞性植物病原之一。其中,分布最廣泛的南方根結(jié)線蟲(Meloidogyne incognita)危害尤為嚴(yán)重。RNKs的神經(jīng)系統(tǒng)在侵染過程中起著非常重要的作用,既可以幫助線蟲尋找寄主,又可協(xié)調(diào)線蟲穿梭于根的內(nèi)部和外部。神經(jīng)系統(tǒng)中的乙酰膽堿酯酶(AChE,EC 3.1.1.7)負(fù)責(zé)終止膽堿能神經(jīng)傳輸,是農(nóng)業(yè)上化學(xué)殺蟲劑防治植物線蟲的重要靶標(biāo)。為了研究乙酰膽堿酯酶(AChE)基因在南方根結(jié)線蟲(M.incognita)運(yùn)動(dòng)過程中的作用,本實(shí)驗(yàn)研究內(nèi)容作如下:1.Mi-ace-3基因的克隆和序列分析�？寺×四戏礁Y(jié)線蟲(M.incognita)編碼乙酰膽堿酯酶(AChE)的Mi-ace-3基因的全長cDNA。Mi-ace-3基因的開放閱讀框?yàn)?875bp,編碼624個(gè)氨基酸。推導(dǎo)出的蛋白質(zhì)序列與甘薯莖線蟲(Ditylenchus destructor)的AChE具有72%的氨基酸同源性。對24個(gè)物種的41個(gè)AChEs系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)行分析表明,Mi-ace-3和其他4種線蟲的AChE3在同一個(gè)進(jìn)化分支。另外,線蟲ACE-3,4的高變區(qū)和特定氨基酸也存在于南方根結(jié)線蟲(M.incognita)的AChE中。結(jié)果表明,在本研究中獲得的Mi-ace-3屬于線蟲AChE家族的ACE-3,4族群,與秀麗小桿線蟲(Caenorhabditis elegans)AChE的直系同源。2.Mi-aces基因在南方根結(jié)線蟲不同發(fā)育階段的表達(dá)量分析。通過分析南方根結(jié)線蟲(M.incognita)6個(gè)生長階段[pre-J2、par-J2(接種后2天和接種后5天)、J3、J4、成熟雌蟲]的表達(dá)模式來估計(jì)Mi-ace-1、Mi-ace-2和Mi-ace-3發(fā)揮作用的時(shí)間段。在這六個(gè)生長階段里,Mi-ace-1的轉(zhuǎn)錄水平均高于Mi-ace-2和Mi-ace-3。同時(shí),檢測到Mi-ace-1在pre-J2階段轉(zhuǎn)錄水平最低,而在雌成蟲階段轉(zhuǎn)錄水平最高,表明在南方根結(jié)線蟲(M.incognita)生長中Mi-ace-1可能具有重要作用。與Mi-ace-1相比較,Mi-ace-2和Mi-ace-3的轉(zhuǎn)錄水平很低。識別到Mi-ace-2和Mi-ace-3的表達(dá)高峰是在par-J4s階段。這些結(jié)果表明,Mi-ace-2和Mi-ace-3在par-J4和成熟雌蟲生長中可能發(fā)揮重要作用。3.植物介導(dǎo)的RNAi分析3個(gè)Mi-aces基因功能。在寄生過程中,用番茄黃化卷葉病毒(TYLCV)介導(dǎo)的基因沉默來敲減3個(gè)Mi-aces基因,經(jīng)過植物介導(dǎo)RNA干擾分別及共同敲減Mi-ace-1、Mi-ace-2和Mi-ace-3后,煙草根結(jié)數(shù)量發(fā)生變化,且同時(shí)敲掉3個(gè)基因的煙草根結(jié)數(shù)量明顯減少,表明該基因的功能是可以互補(bǔ)的。盡管Mi-ace-3不能有效地補(bǔ)償Mi-ace-1和Mi-ace-2,但Mi-ace-1和Mi-ace-2可以相互補(bǔ)償。
[Abstract]:Root knot nematode (Root knot nematodes,RKNs;Meloidogyne spp. More than 3000 species of infected plants are one of the most destructive plant pathogens. (Meloidogyne incognita), which is the most widely distributed in the south, is especially harmful. The nervous system of RNKs plays a very important role in the process of infection, which can help nematode to find host and coordinate nematode shuttle between inside and outside of root. Acetylcholinesterase (AChE,EC 3.1.1.7) in the nervous system is responsible for terminating cholinergic nerve transmission and is an important target of chemical insecticides in agriculture against plant nematodes. In order to study the role of acetylcholinesterase (AChE) gene in the movement of M.incognita, the main contents of this study are as follows: cloning and sequence analysis of 1.Mi-ace-3 gene. The open reading frame of the full-length Mi-ace-3 gene encoding acetylcholinesterase (AChE) of M.incognita was 1875 BP, encoding 624 amino acids. The deduced protein sequence shared 72% amino acid homology with the AChE of (Ditylenchus destructor) of sweet potato stem nematode. 41 AChEs phylogeny of 24 species showed that AChE3 of Mi-ace-3 and other 4 nematode species were in the same evolutionary branch. In addition, the high variable region and specific amino acids of nematode ACE-3,4 are also found in the AChE of M.incognita. The results showed that the Mi-ace-3 obtained in this study belonged to the ACE-3,4 population of the AChE family and was homologous to (Caenorhabditis elegans) AChE. The expression of 2.Mi-aces gene in different developmental stages of Rhizodendron elegans was analyzed. Mi-ace-1, was estimated by analyzing the expression patterns of pre-J2,par-J2 (2 days after inoculation and 5 days after inoculation), J3CJ 4, mature female in 6 growth stages of M.incognita. The time period during which Mi-ace-2 and Mi-ace-3 come into play. During these six growth stages, the transcription level of Mi-ace-1 was higher than that of Mi-ace-2 and Mi-ace-3.. At the same time, the Mi-ace-1 transcription level was the lowest in the pre-J2 stage and the highest in the female adult stage, suggesting that Mi-ace-1 may play an important role in the growth of the southern root-knot nematode (M.incognita). Compared with Mi-ace-1, the transcription levels of Mi-ace-2 and Mi-ace-3 were very low. It was recognized that the peak expression of Mi-ace-2 and Mi-ace-3 was at the par-J4s stage. These results suggest that Mi-ace-2 and Mi-ace-3 may play an important role in the growth of par-J4 and mature females. Three Mi-aces gene functions were analyzed by plant-mediated RNAi. During the parasitic process, three Mi-aces genes were knocked down by (TYLCV) mediated gene silencing of tomato yellow leaf roll virus. After plant mediated RNA interference and co-knockout of Mi-ace-1,Mi-ace-2 and Mi-ace-3, respectively, three Mi-aces genes were knockout. The number of tobacco root knots changed and the number of tobacco root knots which knocked out three genes at the same time decreased obviously which indicated that the function of the gene could complement each other. Although Mi-ace-3 can not compensate Mi-ace-1 and Mi-ace-2, effectively, Mi-ace-1 and Mi-ace-2 can compensate each other.
【學(xué)位授予單位】：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S432.45

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本文編號：2362681