辣椒疫病抗性相關(guān)基因CaAP2/ERF的功能鑒定及調(diào)控機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 14:39
辣椒是一種重要的蔬菜作物,而疫病嚴(yán)重危害辣椒的產(chǎn)收,因此挖掘疫病抗性基因?qū)τ诶苯返目挂卟∮N有重要意義。ERF基因在植物應(yīng)對(duì)病原菌侵染的抗性反應(yīng)中有重要作用,因此本研究首先對(duì)辣椒AP2/ERF基因家族成員進(jìn)行鑒定,研究了辣椒CaAP2/ERF基因的組織表達(dá)特性及其在不同生物脅迫下的表達(dá)特征,并對(duì)其啟動(dòng)子中的順式作用元件進(jìn)行預(yù)測(cè)與分析,接著利用VIGS技術(shù)將CaAP2/ERF基因沉默后進(jìn)行抗病性鑒定與篩選,最后利用煙草瞬時(shí)表達(dá)、酵母單雜交與煙草的遺傳轉(zhuǎn)化等技術(shù)對(duì)辣椒CaAP2/ERF064、CaAP2/ERF109與CaAP2/ERF049基因在植物抗疫病反應(yīng)中的功能及其與辣椒PR基因CaBPR1之間的調(diào)控關(guān)系進(jìn)行研究解析,主要結(jié)果如下:1.辣椒基因組中包含175個(gè)AP2/ERF基因。亞細(xì)胞定位結(jié)果表明CaAP2/ERF127蛋白定位于細(xì)胞核,而CaAP2/ERF129與CaAP2/ERF171蛋白質(zhì)則分布在細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核中。組織表達(dá)特性分析表明CaAP2/ERF基因在根與果實(shí)中有較高的表達(dá)水平。不同CaAP2/ERF基因在病菌的侵染與植物激素的處理過(guò)程中均具有特異的表達(dá)特征。啟動(dòng)子元件...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
辣椒疫霉菌與寄主的互作模型(Lamouretal.2012)
物體進(jìn)化出復(fù)雜的防御調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以應(yīng)對(duì)不同病原物的入侵(圖 1-2)。植物的御反應(yīng)就是依靠細(xì)胞膜表面模式識(shí)別受體(Pattern Recognition Receptors,P,這些受體相關(guān)激酶(Receptor-like kinase,RLK)通常含有一個(gè)跨膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域,它可以通過(guò)檢測(cè)病原物的保守分子特征識(shí)別病原物進(jìn)而 的 抗 病 反 應(yīng) 以 抵 御 病 原 菌 的 入 侵 , 這 被 稱 為 病 原 物 激 發(fā) 的 免 疫M(jìn)P-Triggered Immunity,PTI),也就是植物的基礎(chǔ)免疫反應(yīng)。植物的 PTI 反助植物抵御自然界中的多數(shù)病原物的侵染。此外,還有一些病原菌在入侵植寄主細(xì)胞中分泌一些效應(yīng)因子以擾亂其基礎(chǔ)免疫反應(yīng),以保證對(duì)寄主的侵襲增殖。而植物則進(jìn)化出相應(yīng)抗性基因,即 R 基因,R 基因可以通過(guò)識(shí)別病原無(wú)毒基因(Avr),進(jìn)而在寄主體內(nèi)產(chǎn)生特異的免疫反應(yīng),這也被稱為效應(yīng)因免疫反應(yīng)(Effector-Triggered Immunity,ETI)(Li et al. 2015; Yu et al. 2017)。與,植物的 ETI 反應(yīng)通常更快更強(qiáng)烈,會(huì)促使病程相關(guān)蛋白(pathogenesis rein,PR)大量產(chǎn)生,并在病原菌侵染部位產(chǎn)生過(guò)敏性壞死反應(yīng)(Hypersenponse,HR)以限制病原菌在寄主體內(nèi)的擴(kuò)散。
體激素乙烯(ET)是植物在遭受病原物侵染時(shí)產(chǎn)生的主要成分疫反應(yīng)中起著重要的調(diào)節(jié)作用(Broekaert et al. 2006; van Loond Baldwin 2007)。當(dāng)植物通過(guò)細(xì)胞膜上的模式識(shí)別受體 PRR 識(shí),會(huì)激活寄主體內(nèi)的 MAPK 信號(hào)途徑,乙烯迅速合成,進(jìn)而導(dǎo)(Mersmann et al. 2010; Broekgaarden et al. 2015)。在擬南芥中乙增強(qiáng) SA 標(biāo)記基因 PR1 的表達(dá)(De Vos et al. 2006)。Verberne et a突變體證明乙烯是煙草植株的系統(tǒng)信號(hào)分子,并且可以提高植強(qiáng)防御基因的轉(zhuǎn)錄。Hoffman et al. (1999)利用大豆的乙烯不敏感降低乙烯敏感性可以增強(qiáng)大豆植株對(duì) Pseudomonas syringae pa sojae 病菌的抗性,但會(huì)減弱對(duì) Septoria glycines 與 Rhizoctonon-Reyes et al. (2009)發(fā)現(xiàn)乙烯可以增強(qiáng) SA 途徑 NPR1 基因的轉(zhuǎn) 基因在植物的防御信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中有重要的作用。此外,Shi et a同乙烯不敏感突變體 etr1-1、ein4-1、ein2-5、ein3-1、ein3 與 強(qiáng)的耐受性,而組成型乙烯信號(hào)表達(dá)突變體 ctr1-1 與 EIN3 基因顯著降低。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]辣椒素的攝取、代謝與生物學(xué)效應(yīng)[J]. 王欣,石漢平. 腫瘤代謝與營(yíng)養(yǎng)電子雜志. 2018(04)
[2]Ethylene Response Factor TERF1 Enhances Glucose Sensitivity in Tobacco through Activating the Expression of Sugar-related Genes[J]. Ang Li1,2, Zhijin Zhang2,3,4, Xue-Chen Wang1 and Rongfeng Huang2,3,4 (1National Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry, College of Biological Sciences, China Agricultural University, Beijing 100094, China; 2Biotechnology Research Institute, the Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 3National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement, Beijing 100081, China; 4National Center for Plant Gene Research (Beijing), Beijing 100081, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(02)
[3]Arabidopsis RAV1 is down-regulated by brassinosteroid and may act as a negative regulator during plant development[J]. Yu Xin HU~*, Yong Hong WANG~*, Xin Fang LIU, Jia Yang LI~(**) Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.. Cell Research. 2004(01)
博士論文
[1]番茄抗病蛋白Sw-5b自抑制與激活的調(diào)控機(jī)理及亞細(xì)胞定位研究[D]. 陳小姣.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]辣椒及其嫁接苗對(duì)疫霉菌的防御響應(yīng)與CaRGA2基因功能分析[D]. 張瑩麗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因玉米抗紋枯病研究[D]. 黃玨.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3099851
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
辣椒疫霉菌與寄主的互作模型(Lamouretal.2012)
物體進(jìn)化出復(fù)雜的防御調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以應(yīng)對(duì)不同病原物的入侵(圖 1-2)。植物的御反應(yīng)就是依靠細(xì)胞膜表面模式識(shí)別受體(Pattern Recognition Receptors,P,這些受體相關(guān)激酶(Receptor-like kinase,RLK)通常含有一個(gè)跨膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域,它可以通過(guò)檢測(cè)病原物的保守分子特征識(shí)別病原物進(jìn)而 的 抗 病 反 應(yīng) 以 抵 御 病 原 菌 的 入 侵 , 這 被 稱 為 病 原 物 激 發(fā) 的 免 疫M(jìn)P-Triggered Immunity,PTI),也就是植物的基礎(chǔ)免疫反應(yīng)。植物的 PTI 反助植物抵御自然界中的多數(shù)病原物的侵染。此外,還有一些病原菌在入侵植寄主細(xì)胞中分泌一些效應(yīng)因子以擾亂其基礎(chǔ)免疫反應(yīng),以保證對(duì)寄主的侵襲增殖。而植物則進(jìn)化出相應(yīng)抗性基因,即 R 基因,R 基因可以通過(guò)識(shí)別病原無(wú)毒基因(Avr),進(jìn)而在寄主體內(nèi)產(chǎn)生特異的免疫反應(yīng),這也被稱為效應(yīng)因免疫反應(yīng)(Effector-Triggered Immunity,ETI)(Li et al. 2015; Yu et al. 2017)。與,植物的 ETI 反應(yīng)通常更快更強(qiáng)烈,會(huì)促使病程相關(guān)蛋白(pathogenesis rein,PR)大量產(chǎn)生,并在病原菌侵染部位產(chǎn)生過(guò)敏性壞死反應(yīng)(Hypersenponse,HR)以限制病原菌在寄主體內(nèi)的擴(kuò)散。
體激素乙烯(ET)是植物在遭受病原物侵染時(shí)產(chǎn)生的主要成分疫反應(yīng)中起著重要的調(diào)節(jié)作用(Broekaert et al. 2006; van Loond Baldwin 2007)。當(dāng)植物通過(guò)細(xì)胞膜上的模式識(shí)別受體 PRR 識(shí),會(huì)激活寄主體內(nèi)的 MAPK 信號(hào)途徑,乙烯迅速合成,進(jìn)而導(dǎo)(Mersmann et al. 2010; Broekgaarden et al. 2015)。在擬南芥中乙增強(qiáng) SA 標(biāo)記基因 PR1 的表達(dá)(De Vos et al. 2006)。Verberne et a突變體證明乙烯是煙草植株的系統(tǒng)信號(hào)分子,并且可以提高植強(qiáng)防御基因的轉(zhuǎn)錄。Hoffman et al. (1999)利用大豆的乙烯不敏感降低乙烯敏感性可以增強(qiáng)大豆植株對(duì) Pseudomonas syringae pa sojae 病菌的抗性,但會(huì)減弱對(duì) Septoria glycines 與 Rhizoctonon-Reyes et al. (2009)發(fā)現(xiàn)乙烯可以增強(qiáng) SA 途徑 NPR1 基因的轉(zhuǎn) 基因在植物的防御信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中有重要的作用。此外,Shi et a同乙烯不敏感突變體 etr1-1、ein4-1、ein2-5、ein3-1、ein3 與 強(qiáng)的耐受性,而組成型乙烯信號(hào)表達(dá)突變體 ctr1-1 與 EIN3 基因顯著降低。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]辣椒素的攝取、代謝與生物學(xué)效應(yīng)[J]. 王欣,石漢平. 腫瘤代謝與營(yíng)養(yǎng)電子雜志. 2018(04)
[2]Ethylene Response Factor TERF1 Enhances Glucose Sensitivity in Tobacco through Activating the Expression of Sugar-related Genes[J]. Ang Li1,2, Zhijin Zhang2,3,4, Xue-Chen Wang1 and Rongfeng Huang2,3,4 (1National Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry, College of Biological Sciences, China Agricultural University, Beijing 100094, China; 2Biotechnology Research Institute, the Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 3National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement, Beijing 100081, China; 4National Center for Plant Gene Research (Beijing), Beijing 100081, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(02)
[3]Arabidopsis RAV1 is down-regulated by brassinosteroid and may act as a negative regulator during plant development[J]. Yu Xin HU~*, Yong Hong WANG~*, Xin Fang LIU, Jia Yang LI~(**) Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.. Cell Research. 2004(01)
博士論文
[1]番茄抗病蛋白Sw-5b自抑制與激活的調(diào)控機(jī)理及亞細(xì)胞定位研究[D]. 陳小姣.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]辣椒及其嫁接苗對(duì)疫霉菌的防御響應(yīng)與CaRGA2基因功能分析[D]. 張瑩麗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因玉米抗紋枯病研究[D]. 黃玨.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3099851
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiyingongcheng/3099851.html
最近更新
教材專著