本文關(guān)鍵詞：蘋果NPR1基因家族的全基因組鑒定與表達分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：蘋果(Malus domestica Borkh.)是世界上重要的水果之一,我國是蘋果生產(chǎn)大國,栽培面積和產(chǎn)量均居世界第一。蘋果全基因組測序的完成為在基因組水平上鑒定蘋果的優(yōu)良農(nóng)藝性狀、抗逆(病)相關(guān)基因提供了重要資料。NPR1(nonexpressor of PR gene)基因在植物的系統(tǒng)獲得性抗性(systemic acquired Resistance,SAR)響應(yīng)中起關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用,受水楊酸或病原誘導(dǎo)能激活下游PR1基因的表達。本研究用blast方法從蘋果基因組中鑒定出蘋果NPR1基因家族的所有成員,并運用多重序列比對、系統(tǒng)進化分析、外顯子-內(nèi)含子結(jié)構(gòu)分析等方法推定NPR1家族基因的功能和進化關(guān)系。利用實時熒光定量qRT-PCR技術(shù)探究了蘋果NPR1基因家族在不同組織器官中的表達模式以及在接種病原菌和SA、MeJA后NPR1基因在抗病性不同的蘋果品種中的表達變化。獲得的主要結(jié)果如下:1.從蘋果基因組中共鑒定出8個NPR1同源基因,分別命名為MdNPR1~MdNPR8,長度在490~590個氨基酸之間,定位于7條不同的染色體上。2.從‘秦冠’和‘太平洋玫瑰’兩個廣譜抗病性不同的品種中分別克隆了8個NPR1基因的cDNA序列,其中4個基因MdNPR1、MdNPR2、MdNPR4、MdNPR5存在不同形式的可變剪切現(xiàn)象。MdNPR2基因在兩個品種中序列存在多樣性,而其余的NPR1家族基因在兩個品種中的序列無差異。3.與擬南芥中NPR1蛋白序列的比對分析表明,蘋果NPR1家族都含有保守的BTB/POZ、ankyrin repeat結(jié)構(gòu)域,均有保守的Cys82、Cys150、Cys155、Cys160半胱氨酸殘基,只有MdNPR1有保守的Cys216。進化分析表明蘋果NPR1基因被分為3個亞族,與擬南芥NPR1的分類結(jié)果相同,但各亞家族蘋果NPR1基因數(shù)量不同(第I組1個成員,第II組5個,第III組2個)。基因結(jié)構(gòu)分析顯示蘋果NPR1與擬南芥的有相同的內(nèi)含子-外顯子結(jié)構(gòu)。4.蘋果NPR1基因家族有不同的組織特異性表達模式。其中,MdNPR1在葉片和果肉中表達量較高;MdNPR2、MdNPR3、MdNPR5在果皮中表達量最高,而MdNPR4、MdNPR7、MdNPR8在花中表達量最高,這表明NPR1基因家族在不同組織器官中表達模式的多樣性,在生長發(fā)育的不同階段具有不同的功能。5.在廣譜抗病性不同的蘋果品種‘秦冠’和‘太平洋玫瑰’中NPR1基因表達受外源SA,MeJA誘導(dǎo)。在這兩個廣譜抗病性不同蘋果品種中,多數(shù)NPR1家族基因響應(yīng)SA、MeJA的處理,但某些基因響應(yīng)時間和程度有明顯差異。6.在感病蘋果品種‘太平洋玫瑰’和高抗野生種山定子中接種蘋果褐斑病菌后,蘋果NPR1家族基因的表達變化。其中,接種后6~48 h,MdNPR1在兩個種中表達趨勢相反;而接種后48 h,MdNPR2、MdNPR6的表達在兩個種中有顯著差異。這說明其中某些NPR1基因家族成員與蘋果對褐斑病的抗病性差異有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：蘋果 NPR1 抗病性 基因表達 SAR
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S661.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文獻綜述11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 植物的免疫系統(tǒng)及抗病性研究11-13
• 1.2.1 植物的免疫系統(tǒng)11-12
• 1.2.2 植物的系統(tǒng)獲得性抗性12
• 1.2.3 植物的誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性12-13
• 1.3 NPR1基因家族的研究進展13-17
• 1.3.1 NPR1基因的發(fā)現(xiàn)13
• 1.3.2 NPR1基因家族的結(jié)構(gòu)13-14
• 1.3.3 NPR1基因功能研究進展14
• 1.3.4 NPR1基因的作用機理14-15
• 1.3.5 NPR1基因家族其它成員功能研究進展15-17
• 1.4 基因的可變剪接17
• 1.5 本研究的目的和意義17-18
• 第二章 材料與方法18-24
• 2.1 材料18-19
• 2.1.1 植物材料18
• 2.1.2 菌株與載體18
• 2.1.3 主要試劑18
• 2.1.4 引物合成及測序18-19
• 2.2 方法19-24
• 2.2.1 蘋果NPR1基因家族的搜索與注釋19
• 2.2.2 蘋果NPR1基因家族克隆19-21
• 2.2.3 序列分析21-22
• 2.2.4 蘋果NPR1基因家族的表達分析22
• 2.2.5 MdNPR1基因的亞細胞定位22-24
• 第三章 結(jié)果與分析24-37
• 3.1 蘋果NPR1基因家族的系統(tǒng)鑒定及克隆24-26
• 3.1.1 蘋果NPR1基因的鑒定與同源性分析24-26
• 3.1.2 ‘秦冠’與‘太平洋玫瑰’中NPR1基因家族的克隆26
• 3.2 蘋果NPR1基因家族的生物信息學(xué)分析26-29
• 3.2.1 序列比對26-27
• 3.2.2 不同物種NPR1基因家族的系統(tǒng)發(fā)育分析27-28
• 3.2.3 蘋果NPR1基因的內(nèi)含子-外顯子結(jié)構(gòu)及其可變剪接分析28-29
• 3.3 蘋果NPR1基因家族表達分析29-36
• 3.3.1 蘋果NPR1基因家族在不同組織器官中的表達分析29-31
• 3.3.2 蘋果NPR1基因家族響應(yīng)SA，MeJA誘導(dǎo)表達分析31-34
• 3.3.3 蘋果NPR1基因家族在接種蘋果褐斑病后表達分析34-36
• 3.4 MdNPR1基因的亞細胞定位36-37
• 第四章 討論37-40
• 4.1 蘋果NPR1基因家族的擴增與進化37
• 4.2 蘋果NPR1基因家族序列多樣性及其可變剪切37-38
• 4.3 蘋果NPR1基因家族的功能及與抗病性的關(guān)系38-40
• 第五章 結(jié)論40-41
• 參考文獻41-45
• 附件45-54
• 致謝54-55
• 作者簡介55

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