【摘要】：隨著分子生物學不斷的發(fā)展以及miRNA的功能發(fā)現(xiàn),對于植物抗逆研究又有了新的突破口。在模式植物擬南芥中miR164調(diào)控植物的葉片和側(cè)根發(fā)育及病原菌等非生物與生物脅迫。近幾年來,逐漸展開了棉花mi RNA調(diào)控機制的研究,有關(guān)miR164調(diào)控棉花生理生化方面的報道越來越多,但有關(guān)miRNA調(diào)控棉花抗病性及其機制分析研究罕有報道。WRKY蛋白是最大轉(zhuǎn)錄因子家族之一,在植物調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中占有舉足輕重的地位,有關(guān)棉花抗病WRKY轉(zhuǎn)錄因子的研究已經(jīng)有一些報道。然而,棉花中WRKY蛋白參與抗病反應(yīng)等分子機制有待于進一步研究。本研究對miR164及其靶基因GhNAC100和GhWRKY22參與棉花抗黃萎病性進行了研究,取得主要結(jié)果如下:1.通過sRNA組學和降解組測序數(shù)據(jù)分析,篩選出黃萎病病原菌(大麗輪枝菌,Verticillium dahliae)誘導表達差異顯著的miR164及其預測靶基因GhNAC100。其表達進一步驗證表明,在棉花接菌7 d后miR164表達顯著下降,而靶基因GhNAC100表達呈現(xiàn)相反趨勢。2.克隆了GhNAC100的全長基因及miR164的前體pre-miR164;構(gòu)建了過表達載體pBI121-NACW、pBI-121-pre-miR164、pBI-121-NACM,并轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌GV3101中,進行煙草瞬時表達。結(jié)果表明了miR164能夠降解其靶基因GhNAC100的mRNA,具有轉(zhuǎn)錄后調(diào)控作用。3.對棉花進行V.dahliae侵菌處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn)接菌后GhNAC100的表達受到顯著地誘導;并分析了茉莉酸甲酯(MeJA)與水楊酸(SA)兩種激素誘導下GhNAC100的表達,結(jié)果顯示GhNAC100響應(yīng)SA和JA信號途徑的誘導。4.構(gòu)建了GhNAC100基因的病毒誘導沉默載體pYL-156-GNAC,將其轉(zhuǎn)移到農(nóng)桿菌GV3101中,注射棉花子葉獲得GhNAC100基因沉默植株。對這些沉默植株接種V.dahliae并進行抗性分析,結(jié)果表明棉花GhNAC100沉默植株更易感病,V.dahliae病原菌回復率相對于對照顯著提高。在GhNAC100沉默植株接菌72 h后,SA和JA抗病標志基因PR1、PDF1.2表達水平顯著低于對照植株,暗示GhNAC100基因可能通過SA和JA信號途徑參與棉花對V.dahliae的抗性。5.利用生物信息學篩選出8個與擬南芥直系同源的棉花抗病相關(guān)WRKY基因,其對V.dahliae誘導呈現(xiàn)不同的表達模式,其中GhWRKY22表達顯著響應(yīng)病原菌的誘導。在MeJA和SA的處理下,GhWRKY22基因表達顯著上升,暗示該基因受到SA和JA信號途徑的調(diào)控參與棉花抗病反應(yīng)。6.利用植物病毒誘導基因沉默(VIGS)技術(shù)獲得Gh WRKY22沉默棉花植株,該基因表達量被沉默了60%以上。對沉默植株接種V.dahlia,結(jié)果顯示基因沉默植株表現(xiàn)為對病原菌侵染更敏感,發(fā)病率與病值、病原菌回復率均明顯高于對照組。同時,分析抗病標志基因PR1、PR3、PR4、PR5、PAL和PDF1.2表達情況,結(jié)果顯示這些抗病標志基因的表達量顯著低于對照植株,揭示了Gh WRKY22基因是通過SA和JA信號途徑參與棉花對V.dahliae的抗性。
【學位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：Q943.2;S435.62
【圖文】：

因 GhNAC100 兩者之間存在著顯著的負相關(guān)圖 1 目的片段 PCR 產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳ose electrophoresis of extraction of PCR products oker；A1：GhNAC100 基因 PCR 產(chǎn)物； B1：GNAC GhNACM 基因 PCR 產(chǎn)物；D1：pre-miR164 基因kers; A1: PCR products of gene GhNAC100; B1: PCroducts of gene GhNACW and GhNACM; D1: PC

圖 1 目的片段 PCR 產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳Fig.1 Agarose electrophoresis of extraction of PCR products of target gen：DL2 000 DNA marker；A1：GhNAC100 基因 PCR 產(chǎn)物； B1：GNAC100 基因 P；C1：GhNACW 與 GhNACM 基因 PCR 產(chǎn)物；D1：pre-miR164 基因 PCR 產(chǎn)物: DL2 000 DNA markers; A1: PCR products of gene GhNAC100; B1: PCR products AC100; C1: PCR products of gene GhNACW and GhNACM; D1: PCR products oe-miR164.

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2735648