【摘要】：馬鈴薯(Solanum tuberosum)是我國四大糧食作物之一,栽培面積僅次于小麥、水稻和玉米。但是,病毒性的、真菌性和細(xì)菌性的疾病對馬鈴薯造成了風(fēng)險極度嚴(yán)重,是限制馬鈴薯收成的重要作用因子。由于青枯菌(Ralstonia solanacearum)是通過土壤進行傳播,因此在植物馬鈴薯播種之后侵染的速度非常之快,就像它的名字一樣,當(dāng)馬鈴薯還處于綠色的時候就開始枯萎,所以叫做青枯病。馬鈴薯青枯病(bacterial wilt)對馬鈴薯的產(chǎn)業(yè)和食用造成非常嚴(yán)重的后果,如果用化學(xué)藥物進行治療,一方面對馬鈴薯食用的安全性產(chǎn)生質(zhì)疑,另一方面對土壤造成了嚴(yán)重的破壞。而且,青枯菌是一個具有變異周期短的特點的多個菌種的集合,囊括了好幾種不同的菌種。對馬鈴薯患病起到非常重要作用的包括:EPS和胞外蛋白,由一個互相聯(lián)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控系統(tǒng)調(diào)控所有致病因子的共同作用,它是由1個主要關(guān)鍵的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)和5個其余的輔助系統(tǒng)構(gòu)成。各部分系統(tǒng)協(xié)調(diào)共同起著重要作用,提高或者抑制青枯病細(xì)菌的產(chǎn)生與傳播,從而對馬鈴薯植株產(chǎn)生毀滅性的致病作用。所以,研究調(diào)節(jié)控制馬鈴薯成長和發(fā)育的分子機制起到很大的效果。馬鈴薯抗病基因或防衛(wèi)基因的研究對于馬鈴薯抗病分子育種意義重大。植物特異的印膜蛋白remorin基因已經(jīng)被證明參與植物防衛(wèi)反應(yīng)。植物特有的remorin基因在被子植物、裸子植物,蕨類和苔蘚中都有發(fā)現(xiàn),在基本信息已知的植物基因組中均存在大量的remorin基因,并且高度保守,該種蛋白具有多種生物學(xué)功能,如信號轉(zhuǎn)導(dǎo),抑菌抵抗,損傷修復(fù),抵抗環(huán)境脅迫等。然而目前關(guān)于馬鈴薯remorin基因的研究僅限于其分布及結(jié)構(gòu)的研究,對于其具體的功能還未報道。本文采用RACE(rapid amplification of c DNA ends)方法,通過給馬鈴薯接種青枯菌,從馬鈴薯抗病品種ED13中,獲得一個克隆了基因全長c DNA的remorin基因St REMa4。把remorin序列分析之后發(fā)現(xiàn),該基因含803bp堿基,具有一個完整的591 bp的開放閱讀框,編碼197個氨基酸。Remorin表達(dá)的蛋白質(zhì)序列和馬鈴薯及茄科其他植物共有很大的相似性。使用Real-time PCR方法,將remorin基因誘導(dǎo)之后分析發(fā)現(xiàn),St REMa4基因不止受青枯菌的影響,而且受如茉莉酸(Jasmonic acid)、水楊酸(Salicylic acid)和脫落酸(Abscisic acid)這些外源植物激素的誘導(dǎo),而且具有特定時間下不間斷的起作用,它的誘導(dǎo)表達(dá)模式也出現(xiàn)了一定程度的差異。使用原位雜交的方法研究remorin的表達(dá)情況,雜交結(jié)果表明:remorin表達(dá)具在組織內(nèi)表達(dá)的差異性,集中在莖組織和葉組織維管系統(tǒng)的韌皮部表達(dá)。結(jié)果顯示:在馬鈴薯和青枯病相互作用前期St REMa4很容易就受到了青枯菌的原因呈現(xiàn)大量表達(dá),接著在72h再次出現(xiàn)高強度的表達(dá),出現(xiàn)了二次上調(diào)表達(dá)的現(xiàn)象,預(yù)測第一次表達(dá)可能對第二次起到了促進作用,這種二次上調(diào)表達(dá)的具體機制需要進一步研究。通過水楊酸、茉莉酸和脫落酸的處理,St REMa4基因Real-Time PCR檢測顯示為上調(diào),且對脫落酸的反應(yīng)更為靈敏。原位雜交分析發(fā)現(xiàn)St REMa4基因表達(dá)具在組織內(nèi)表達(dá)的差異性,主要存在于莖組織和葉組織的維管束系統(tǒng)中的韌皮部,根中未檢測到。進一步探索St REMa4的誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)的作用機制,以及與St REMa4相互作用的基因和蛋白的探究將在很大程度上拓展我們對于調(diào)控馬鈴薯生長發(fā)育的分子機制的認(rèn)識。我們現(xiàn)有的結(jié)果以及下一步更深入的研究有望為馬鈴薯青枯病抗性的分子機制提供理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S532

【參考文獻】

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本文編號：2415137