水稻抗白葉枯病基因Xa23的進化機制及XA23與HR功能相關的重要氨基酸的分析
發(fā)布時間：2020-12-27 06:10
由黃單胞菌水稻致病變種（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）引起的水稻白葉枯病是極具破壞力的細菌性病害。水稻白葉枯病抗性基因Xa23對現(xiàn)有國內(nèi)外鑒別的白葉枯病菌系都展現(xiàn)出完全顯性、全生育期的高抗性反應,具有極大的利用價值。Xa23屬于Executor抗性基因,其啟動子上的EBEAvrXa23可以與Xoo中廣泛存在的無毒效應因子AvrXa23結(jié)合,從而誘導Xa23基因的轉(zhuǎn)錄表達。Xa23編碼蛋白在被侵染宿主細胞內(nèi)產(chǎn)生HR反應,直接殺死被侵染的細胞來限制細菌在寄主體內(nèi)的繼續(xù)繁殖,從而有效抵抗白葉枯病菌的進一步侵害。本論文包括兩部分:第一部分是探索Xa23基因的進化路徑和進化機制;第二部分是尋找XA23蛋白序列中與HR功能相關的氨基酸/元件,并對相關氨基酸殘基的性質(zhì)進行功能分析。獲得的主要結(jié)果如下:關于Xa23基因的進化路徑和進化機制的研究:1.Xa23等位基因僅在稻屬中出現(xiàn),且其編碼區(qū)序列具有極高同源性。2.天然栽培稻中沒有EBEAvrXa23的存在,即顯性抗病基因Xa23只存在于野生稻。3.在278個具有代表性的水...
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】：97 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
III型分泌系統(tǒng)示意圖（Chatterjeeetal.,2013）
黃單胞桿菌效應因子（TALE）功能結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1.3 植物免疫系統(tǒng)示意圖（李巖強等，2011）Fig 1.3 Diagram of plant immunity system1.3.1.1 植物抵抗病原菌侵染的基礎抗性（PTI）植物不能移動，不適合適應性免疫系統(tǒng)。植物利用天然免疫系統(tǒng)和被病原菌侵染后引發(fā)的體內(nèi)防御反應共同來抵抗病原菌的侵害（Ausubel, 2005; Chisholm et al., 2006; Jones et al., 2006）。病原相關分子模式（Pathogen-associated molecular patterns, PAMPs）在病原菌中非常保守特異，它可以與位于植物細胞表面的保守結(jié)構(gòu)模式識別受體（Pattern recognition receptors, PRRs）相互識別作用，導致植物自身的免疫系統(tǒng)激活后續(xù)抗病反應（Ausubel, 2005; Chisholm et al., 2006; Jones etal., 2006），這種免疫反應過程叫 PTI（PAMP-triggered immunity），構(gòu)筑了防御病原菌的第一道屏障。PTI 引發(fā)的抗病性因為較為持久、廣譜和穩(wěn)定而具備極其重要的作用（Gómezgómez et al.,2000; Cyril et al., 2004; G hre et al., 2008），病原菌因種類繁多、性質(zhì)多樣，其具備的 PAMPs 種類也存在較大差異（戴景程等, 2012）。例如發(fā)現(xiàn)自真菌病原菌的幾丁質(zhì)（chitin）等物質(zhì)，鞭毛蛋白
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水稻抗白葉枯病基因定位、克隆及利用研究進展[J]. 李定琴,鐘巧芳,曾民,陳越,王波,程在全. 中國稻米. 2017(05)
[2]黃單胞菌毒性因子調(diào)控的研究進展[J]. 唐慶華,張世清,牛曉慶,朱輝,余鳳玉,覃偉權. 生物災害科學. 2012(02)
[3]病原菌TAL效應子與寄主靶基因相互識別的分子密碼[J]. 李巖強,王春連,趙開軍. 生物工程學報. 2011(08)
[4]黃單胞桿菌Ⅲ型效應子研究進展[J]. 車晉英,李巖強,王春連,趙開軍. 中國農(nóng)學通報. 2011(09)
[5]水稻抗白葉枯病新基因的初步定位[J]. 苗麗麗,王春連,鄭崇珂,車晉英,高英,溫義昌,李貴全,趙開軍. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2010(15)
[6]小粒野生稻抗白葉枯病新基因的鑒定與初步定位[J]. 郭嗣斌,張端品,林興華. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2010(13)
[7]疣粒野生稻抗白葉枯病新基因xa32(t)的鑒定及其分子標記定位(英文)[J]. 阮輝輝,嚴成其,安德榮,劉仁虎,陳劍平. 西北農(nóng)業(yè)學報. 2008(06)
[8]細菌Ⅱ型分泌系統(tǒng)的研究進展[J]. 歐平. 賀州學院學報. 2007(03)
[9]水稻黃單胞菌avrBs3/PthA家族基因研究進展[J]. 李玉蓉,鄒麗芳,武曉敏,楊娟,陳功友. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2007(10)
[10]Ⅱ型分泌系統(tǒng)與植物病原細菌致病性的關系[J]. 馮潔,徐進,許景升,何禮遠. 農(nóng)業(yè)生物技術學報. 2007(03)
博士論文
[1]白葉枯病菌的致病性及其無毒因子與水稻抗病基因的分子互作研究[D]. 張曉平.中國農(nóng)業(yè)科學院 2013
[2]水稻抗白葉枯病基因Xa23的圖位克隆[D]. 王春連.中國農(nóng)業(yè)科學院 2006
碩士論文
[1]克服水稻Xa32基因抗性的黃單胞桿菌Tn5-突變體的篩選及無毒基因鑒定[D]. 李巖強.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
本文編號：2941237
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】：97 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
III型分泌系統(tǒng)示意圖（Chatterjeeetal.,2013）
黃單胞桿菌效應因子（TALE）功能結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1.3 植物免疫系統(tǒng)示意圖（李巖強等，2011）Fig 1.3 Diagram of plant immunity system1.3.1.1 植物抵抗病原菌侵染的基礎抗性（PTI）植物不能移動，不適合適應性免疫系統(tǒng)。植物利用天然免疫系統(tǒng)和被病原菌侵染后引發(fā)的體內(nèi)防御反應共同來抵抗病原菌的侵害（Ausubel, 2005; Chisholm et al., 2006; Jones et al., 2006）。病原相關分子模式（Pathogen-associated molecular patterns, PAMPs）在病原菌中非常保守特異，它可以與位于植物細胞表面的保守結(jié)構(gòu)模式識別受體（Pattern recognition receptors, PRRs）相互識別作用，導致植物自身的免疫系統(tǒng)激活后續(xù)抗病反應（Ausubel, 2005; Chisholm et al., 2006; Jones etal., 2006），這種免疫反應過程叫 PTI（PAMP-triggered immunity），構(gòu)筑了防御病原菌的第一道屏障。PTI 引發(fā)的抗病性因為較為持久、廣譜和穩(wěn)定而具備極其重要的作用（Gómezgómez et al.,2000; Cyril et al., 2004; G hre et al., 2008），病原菌因種類繁多、性質(zhì)多樣，其具備的 PAMPs 種類也存在較大差異（戴景程等, 2012）。例如發(fā)現(xiàn)自真菌病原菌的幾丁質(zhì)（chitin）等物質(zhì)，鞭毛蛋白
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水稻抗白葉枯病基因定位、克隆及利用研究進展[J]. 李定琴,鐘巧芳,曾民,陳越,王波,程在全. 中國稻米. 2017(05)
[2]黃單胞菌毒性因子調(diào)控的研究進展[J]. 唐慶華,張世清,牛曉慶,朱輝,余鳳玉,覃偉權. 生物災害科學. 2012(02)
[3]病原菌TAL效應子與寄主靶基因相互識別的分子密碼[J]. 李巖強,王春連,趙開軍. 生物工程學報. 2011(08)
[4]黃單胞桿菌Ⅲ型效應子研究進展[J]. 車晉英,李巖強,王春連,趙開軍. 中國農(nóng)學通報. 2011(09)
[5]水稻抗白葉枯病新基因的初步定位[J]. 苗麗麗,王春連,鄭崇珂,車晉英,高英,溫義昌,李貴全,趙開軍. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2010(15)
[6]小粒野生稻抗白葉枯病新基因的鑒定與初步定位[J]. 郭嗣斌,張端品,林興華. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2010(13)
[7]疣粒野生稻抗白葉枯病新基因xa32(t)的鑒定及其分子標記定位(英文)[J]. 阮輝輝,嚴成其,安德榮,劉仁虎,陳劍平. 西北農(nóng)業(yè)學報. 2008(06)
[8]細菌Ⅱ型分泌系統(tǒng)的研究進展[J]. 歐平. 賀州學院學報. 2007(03)
[9]水稻黃單胞菌avrBs3/PthA家族基因研究進展[J]. 李玉蓉,鄒麗芳,武曉敏,楊娟,陳功友. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2007(10)
[10]Ⅱ型分泌系統(tǒng)與植物病原細菌致病性的關系[J]. 馮潔,徐進,許景升,何禮遠. 農(nóng)業(yè)生物技術學報. 2007(03)
博士論文
[1]白葉枯病菌的致病性及其無毒因子與水稻抗病基因的分子互作研究[D]. 張曉平.中國農(nóng)業(yè)科學院 2013
[2]水稻抗白葉枯病基因Xa23的圖位克隆[D]. 王春連.中國農(nóng)業(yè)科學院 2006
碩士論文
[1]克服水稻Xa32基因抗性的黃單胞桿菌Tn5-突變體的篩選及無毒基因鑒定[D]. 李巖強.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
本文編號：2941237
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