水稻Pid3抗病途徑相關(guān)基因Pstpk1的功能研究及bsr-d1抗性位點的育種應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-03-03 02:40
、.水稻Pid3抗病途徑相關(guān)基因Pstpk1的功能研究水稻是我國主要糧食作物,稻瘟病是影響水稻產(chǎn)量的主要病害之一。目前,挖掘抗稻瘟病基因,并用其培育抗病品種是減輕稻瘟病危害最經(jīng)濟(jì)有效的方法。之前,在水稻地谷中克隆到一個稻瘟病抗性基因Pid3,其編碼一個典型的CC-NBS-LRR蛋白。Pid3對稻瘟菌生理小種Zhong10-8-14具有特異性抗性,但Pid3介導(dǎo)的ETI(Effector-triggered Immunity)途徑的分子機制尚不清楚。在先前的研究中,為探索Pid3介導(dǎo)的ETI途徑的分子機制,對水稻材料Pid3-TP309分別用非親和菌株和親和菌株進(jìn)行處理后提取蛋白,并運用GST pull-down技術(shù)篩選到在Pid3抗病反應(yīng)中特異與PID3互作的候選蛋白。本文在此基礎(chǔ)上對其中一個候選蛋白進(jìn)行了功能分析。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)該蛋白為絲氨酸/蘇氨酸激酶(Serine/threonine protein kinase),且目前并無該蛋白參與調(diào)控稻瘟病抗性方面的報道,我們將其命名為Pstpk1(Pid3 interaction serine/threonine protein kinase...
【文章來源】:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
稻瘟病侵染的過程
與植物免疫的共同進(jìn)化植物免疫系統(tǒng)的關(guān)系可以總結(jié)為 Z 字模型,概括出植物的關(guān)系。專家們將他們的關(guān)系總結(jié)成以下幾個階段(圖 2)胞接觸時,由細(xì)胞膜上 PRRs(植物模式識別受體)識別相式),經(jīng)過 MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)信號啟動 PTI 防御反應(yīng);第二階段是病原菌分泌一些效應(yīng)因子抑感病,這一過程被稱為效應(yīng)因子誘導(dǎo)植株感病(ETS);第三而產(chǎn)生的特異性 R 蛋白,通過直接識別或間接識別作用方式四階段是病原菌為了繼續(xù)在植物內(nèi)繼續(xù)繁殖,分泌出新的效為了生存會再次產(chǎn)生相對應(yīng)的抗性蛋白,從使其再次抗病。得到了共同進(jìn)化。
[43](圖 3)。圖3 主要類別的植物抗性(R)基因基于功能域的排列[43]。其中PEST蛋白降解結(jié)構(gòu);ECS:胞吞信號結(jié)構(gòu);HM1:毒素還原酶Fig.3 Major classes of plant resistance (R) genes based on the arrangement of the functional domains[43].PEST e Protein degradation domain (proline-glycine-serine-threonine); ECS: Endocytosis cell signalingdomain; HM1: Helminthosporium carbonum toxin reductase enzyme.1.3.1 水稻抗稻瘟病基因為研究水稻與稻瘟病的互作關(guān)系,在上世紀(jì)中期,日本開始了水稻基因和稻瘟病基因系統(tǒng)的鑒定和分析工作。隨后,大部分主產(chǎn)水稻的國家和國際水稻所(IRRI,International Rice Research Institute)也相繼建立水稻和稻瘟菌的鑒別體系。在目前已報道的抗稻瘟病的基因約 80 個,其中已成功克隆了 Pia、Pid2、Pid3、 Pik、Pik-h/Pi54、Pik-m、Pit、Pita、Piz-t 等 24 個基因。在已克隆的抗稻瘟病基因中含有 12 個基因編碼的 蛋 白 屬 于 NBS-LRR 類 , 例 如 Pi-ta 、 Piz-t 、 Pi9 、 Pik-m 、 Pi5 、 Pid3 、 Pit(http://www.ricedata.cn/gene/gene_pi.htm)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]抗稻瘟病基因Pigm導(dǎo)入對寒地粳稻抗病性和產(chǎn)量性狀的影響[J]. 田紅剛,陳紅旗,胡江,雷財林,朱旭東,錢前. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[2]分子標(biāo)記輔助選擇聚合水稻抗蟲抗病基因育種研究進(jìn)展[J]. 李玉營,李聲春,李曉方. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(06)
[3]應(yīng)用GST pull-down技術(shù)篩選水稻抗稻瘟病蛋白PID3互作蛋白的研究[J]. 趙文,王靜,李偉滔,王靜,李曉兵,朱立煌,陳學(xué)偉. 植物病理學(xué)報. 2015(05)
[4]水稻NBS-LRR類抗稻瘟病基因研究進(jìn)展[J]. 劉浩,陳志強,王加峰. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2014(03)
[5]稻瘟病發(fā)病原因及綜合防治措施[J]. 張莉. 農(nóng)技服務(wù). 2013(04)
[6]水稻與稻瘟病菌互作機制研究進(jìn)展[J]. 張紅生,吳云雨,鮑永美. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(05)
[7]植物天然免疫系統(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 陳英,譚碧玥,黃敏仁. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)
[8]水稻稻瘟病抗性基因研究進(jìn)展[J]. 劉文強,李小湘,王淑紅,段永紅,吳建利. 雜交水稻. 2009(03)
[9]野生茄子(Solanum torvum)抗黃萎病相關(guān)基因StoVe1的克隆與分析[J]. 史仁玖,殷玥,王忠,陳敏,黃權(quán)生,黃樂平,楊清. 植物生理學(xué)通訊. 2006(04)
[10]植物—病原相互作用的分子基礎(chǔ)與植物病害的控制策略(綜述)[J]. 李汝剛. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報. 1994(01)
博士論文
[1]擬南芥類受體激酶BAK1和BKK1介導(dǎo)的細(xì)胞死亡的分子機理研究[D]. 高陽.蘭州大學(xué) 2017
[2]水稻Pid3抗病基因介導(dǎo)稻瘟病免疫反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 龐志乾.中國科學(xué)院北京基因組研究所 2013
[3]水稻抗稻瘟病基因Pid3的抗性同源基因發(fā)掘與人工進(jìn)化研究[D]. 呂啟明.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]番茄Cf-4和Cf-9基因介導(dǎo)的過敏性反應(yīng)調(diào)控基因的篩選和鑒定[D]. 徐秋芳.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]重慶低海拔地區(qū)草本植物葉表皮蠟質(zhì)的季節(jié)性變化[D]. 高建花.西南大學(xué) 2015
[2]抗稻瘟病的海洋枯草芽孢桿菌的分離鑒定與抗菌物質(zhì)初探[D]. 劉淼.遼寧師范大學(xué) 2014
本文編號:3060431
【文章來源】:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
稻瘟病侵染的過程
與植物免疫的共同進(jìn)化植物免疫系統(tǒng)的關(guān)系可以總結(jié)為 Z 字模型,概括出植物的關(guān)系。專家們將他們的關(guān)系總結(jié)成以下幾個階段(圖 2)胞接觸時,由細(xì)胞膜上 PRRs(植物模式識別受體)識別相式),經(jīng)過 MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)信號啟動 PTI 防御反應(yīng);第二階段是病原菌分泌一些效應(yīng)因子抑感病,這一過程被稱為效應(yīng)因子誘導(dǎo)植株感病(ETS);第三而產(chǎn)生的特異性 R 蛋白,通過直接識別或間接識別作用方式四階段是病原菌為了繼續(xù)在植物內(nèi)繼續(xù)繁殖,分泌出新的效為了生存會再次產(chǎn)生相對應(yīng)的抗性蛋白,從使其再次抗病。得到了共同進(jìn)化。
[43](圖 3)。圖3 主要類別的植物抗性(R)基因基于功能域的排列[43]。其中PEST蛋白降解結(jié)構(gòu);ECS:胞吞信號結(jié)構(gòu);HM1:毒素還原酶Fig.3 Major classes of plant resistance (R) genes based on the arrangement of the functional domains[43].PEST e Protein degradation domain (proline-glycine-serine-threonine); ECS: Endocytosis cell signalingdomain; HM1: Helminthosporium carbonum toxin reductase enzyme.1.3.1 水稻抗稻瘟病基因為研究水稻與稻瘟病的互作關(guān)系,在上世紀(jì)中期,日本開始了水稻基因和稻瘟病基因系統(tǒng)的鑒定和分析工作。隨后,大部分主產(chǎn)水稻的國家和國際水稻所(IRRI,International Rice Research Institute)也相繼建立水稻和稻瘟菌的鑒別體系。在目前已報道的抗稻瘟病的基因約 80 個,其中已成功克隆了 Pia、Pid2、Pid3、 Pik、Pik-h/Pi54、Pik-m、Pit、Pita、Piz-t 等 24 個基因。在已克隆的抗稻瘟病基因中含有 12 個基因編碼的 蛋 白 屬 于 NBS-LRR 類 , 例 如 Pi-ta 、 Piz-t 、 Pi9 、 Pik-m 、 Pi5 、 Pid3 、 Pit(http://www.ricedata.cn/gene/gene_pi.htm)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]抗稻瘟病基因Pigm導(dǎo)入對寒地粳稻抗病性和產(chǎn)量性狀的影響[J]. 田紅剛,陳紅旗,胡江,雷財林,朱旭東,錢前. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[2]分子標(biāo)記輔助選擇聚合水稻抗蟲抗病基因育種研究進(jìn)展[J]. 李玉營,李聲春,李曉方. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(06)
[3]應(yīng)用GST pull-down技術(shù)篩選水稻抗稻瘟病蛋白PID3互作蛋白的研究[J]. 趙文,王靜,李偉滔,王靜,李曉兵,朱立煌,陳學(xué)偉. 植物病理學(xué)報. 2015(05)
[4]水稻NBS-LRR類抗稻瘟病基因研究進(jìn)展[J]. 劉浩,陳志強,王加峰. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2014(03)
[5]稻瘟病發(fā)病原因及綜合防治措施[J]. 張莉. 農(nóng)技服務(wù). 2013(04)
[6]水稻與稻瘟病菌互作機制研究進(jìn)展[J]. 張紅生,吳云雨,鮑永美. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(05)
[7]植物天然免疫系統(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 陳英,譚碧玥,黃敏仁. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)
[8]水稻稻瘟病抗性基因研究進(jìn)展[J]. 劉文強,李小湘,王淑紅,段永紅,吳建利. 雜交水稻. 2009(03)
[9]野生茄子(Solanum torvum)抗黃萎病相關(guān)基因StoVe1的克隆與分析[J]. 史仁玖,殷玥,王忠,陳敏,黃權(quán)生,黃樂平,楊清. 植物生理學(xué)通訊. 2006(04)
[10]植物—病原相互作用的分子基礎(chǔ)與植物病害的控制策略(綜述)[J]. 李汝剛. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報. 1994(01)
博士論文
[1]擬南芥類受體激酶BAK1和BKK1介導(dǎo)的細(xì)胞死亡的分子機理研究[D]. 高陽.蘭州大學(xué) 2017
[2]水稻Pid3抗病基因介導(dǎo)稻瘟病免疫反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 龐志乾.中國科學(xué)院北京基因組研究所 2013
[3]水稻抗稻瘟病基因Pid3的抗性同源基因發(fā)掘與人工進(jìn)化研究[D]. 呂啟明.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]番茄Cf-4和Cf-9基因介導(dǎo)的過敏性反應(yīng)調(diào)控基因的篩選和鑒定[D]. 徐秋芳.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]重慶低海拔地區(qū)草本植物葉表皮蠟質(zhì)的季節(jié)性變化[D]. 高建花.西南大學(xué) 2015
[2]抗稻瘟病的海洋枯草芽孢桿菌的分離鑒定與抗菌物質(zhì)初探[D]. 劉淼.遼寧師范大學(xué) 2014
本文編號:3060431
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