超表達(dá)OsPGIP2提高油菜菌核病抗性及其防衛(wèi)反應(yīng)機(jī)理的解析
發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 02:47
菌核病是由核盤菌引起的一種嚴(yán)重威脅油菜產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的真菌性病害。核盤菌通過向寄主植物分泌細(xì)胞壁降解酶CWDEs、多聚半乳糖醛酸酶PGs和病原菌相關(guān)的分子PAMPs等與寄主植物建立侵染關(guān)系。為了抵御病原菌的侵染,植物進(jìn)化出一類多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白PGIPs來抑制PGs的活性。本研究在甘藍(lán)型油菜7-5(低抗)、P61-5(高感)和T45(高感)材料中超表達(dá)水稻的Os PGIP2基因,通過分子鑒定和抗性鑒定篩選出了16個(gè)菌核病抗性顯著提高的T1代轉(zhuǎn)基因家系,之后繼續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)基因家系的T2、T3和T4代進(jìn)行分子鑒定、菌核病抗性鑒定、種子品質(zhì)性狀和千粒重的考察,最終獲得了菌核病抗性顯著改良且遺傳穩(wěn)定的轉(zhuǎn)基因油菜種質(zhì)資源。此外,利用RNA-seq技術(shù)分析了轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因家系核盤菌侵染后的差異表達(dá)基因,提出轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)型油菜中由Os PGIP2介導(dǎo)的抗病調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。主要研究結(jié)果如下:1.轉(zhuǎn)基因家系中Os PGIP2的拷貝數(shù)鑒定和表達(dá)量分析對(duì)16個(gè)轉(zhuǎn)基因家系進(jìn)行Southern blot檢測(cè),確定7-5B、7-5C、7-5D、7-5G、7-5H、7-5J、T45B#1、T45B#2和T45C為單拷貝插...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:144 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
菌核病的病理循環(huán)(https://www.agric.wa.gov.au/canola/managing-sclerotinia-stem-rot-canola)
.2 植物和病原菌互作中由 PAMP 啟動(dòng)的 MAPK 級(jí)聯(lián)反應(yīng)途徑(Pitzschke et al示由細(xì)菌引起的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,半圓表示激活的基因。ure 1.2 MAPK cascades pathway triggered by PAMP in plant-pathogen interac(Pitzschke et al 2009)presents a microbial factors signal transduction, and the semicircle represents the WRKY 轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控核盤菌侵染早期,寄主細(xì)胞積累活性氧、胼胝質(zhì)和植物凝集素等物質(zhì)衛(wèi)反應(yīng)基因,許多轉(zhuǎn)錄因子家族都可能回應(yīng)死體營(yíng)養(yǎng)型病原菌的侵染s、 ERFs、MYBs 等。在植物防衛(wèi)反應(yīng)中,WRKY 轉(zhuǎn)錄因子可正向或負(fù)應(yīng)及其相關(guān)基因的表達(dá)。WRKY 轉(zhuǎn)錄因子是 MAP 信號(hào)途徑中 MAPK點(diǎn)(Asai et al 2002, Yang et al 2009a)。比如,擬南芥的 AtWRKY33 能對(duì) Pst DC3000,灰霉菌和鏈格孢菌的抗性,同時(shí)還受 MAP 級(jí)聯(lián)信號(hào)或被 MPK3/6 磷酸化,充分發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄活性(Lai et al 2011, Mao et a中超表達(dá) WRKY33、WRKY28 和 WRKY75 轉(zhuǎn)錄因子能夠有效地提高油
華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆博士研究生學(xué)位(畢業(yè))論文多樣性識(shí)別機(jī)制,比如競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制或者這兩種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的聯(lián)合。所以同一種 PGIPs 可能具有不同的抑制 PG 的活性(Bonivento et al 2007)。如圖 1.4 所示,PvPGIP2 通過競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用和 FmPG1(Fusarium moniliforme)發(fā)生互作,而通過非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用導(dǎo)致 BcPG1 喪失功能(Misasvillamil and Ra 2008)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油菜菌核病冬季癥狀識(shí)別與防控技術(shù)[J]. 劉勇,黃小琴,張蕾,伍文憲,周西全. 四川農(nóng)業(yè)科技. 2016(11)
[2]核盤菌誘導(dǎo)下甘藍(lán)型油菜寧RS-1的SSH文庫(kù)構(gòu)建[J]. 周曉嬰,陳松,戚存扣. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào). 2011(02)
[3]川芎菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)的生物學(xué)特性[J]. 羅玲,黃云,王靖,何苗. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[4]5種碳源對(duì)核盤菌絲生長(zhǎng)及菌核形成的影響[J]. 鄭磊,程顯好,王淑芳. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(04)
[5]油菜菌核病抗性鑒定方法的比較及抗源的篩選[J]. 冉毅,文成敬,牛應(yīng)澤. 植物保護(hù)學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]抗菌核病雙低油菜新品種中雙9號(hào)選育及其重要防御酶活性變化規(guī)律的研究[J]. 王漢中,劉貴華,鄭元本,王新發(fā),楊慶. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2004(01)
[7]油菜菌核病抗性鑒定、抗性機(jī)理及抗性遺傳育種研究進(jìn)展[J]. 李方球,官春云. 作物研究. 2001(03)
[8]甘藍(lán)型油菜(Brassica napus L.)無花瓣性狀的遺傳及其育種潛勢(shì)[J]. 呂忠進(jìn),傅壽仲. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 1990(04)
博士論文
[1]甘藍(lán)型油菜每角粒數(shù)主效QTL qSS.C9的克隆和功能研究[D]. 李世鵬.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]甘藍(lán)型油菜隱性細(xì)胞核雄性不育基因ms3的精細(xì)定位[D]. 何俊平.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]甘藍(lán)型油菜轉(zhuǎn)基因抗病蟲植株獲得及后代鑒定[D]. 陳葉.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]與茶葉香氣形成相關(guān)的三個(gè)內(nèi)源糖苷酶基因的克隆和原核表達(dá)[D]. 費(fèi)月.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):2927065
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:144 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
菌核病的病理循環(huán)(https://www.agric.wa.gov.au/canola/managing-sclerotinia-stem-rot-canola)
.2 植物和病原菌互作中由 PAMP 啟動(dòng)的 MAPK 級(jí)聯(lián)反應(yīng)途徑(Pitzschke et al示由細(xì)菌引起的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,半圓表示激活的基因。ure 1.2 MAPK cascades pathway triggered by PAMP in plant-pathogen interac(Pitzschke et al 2009)presents a microbial factors signal transduction, and the semicircle represents the WRKY 轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控核盤菌侵染早期,寄主細(xì)胞積累活性氧、胼胝質(zhì)和植物凝集素等物質(zhì)衛(wèi)反應(yīng)基因,許多轉(zhuǎn)錄因子家族都可能回應(yīng)死體營(yíng)養(yǎng)型病原菌的侵染s、 ERFs、MYBs 等。在植物防衛(wèi)反應(yīng)中,WRKY 轉(zhuǎn)錄因子可正向或負(fù)應(yīng)及其相關(guān)基因的表達(dá)。WRKY 轉(zhuǎn)錄因子是 MAP 信號(hào)途徑中 MAPK點(diǎn)(Asai et al 2002, Yang et al 2009a)。比如,擬南芥的 AtWRKY33 能對(duì) Pst DC3000,灰霉菌和鏈格孢菌的抗性,同時(shí)還受 MAP 級(jí)聯(lián)信號(hào)或被 MPK3/6 磷酸化,充分發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄活性(Lai et al 2011, Mao et a中超表達(dá) WRKY33、WRKY28 和 WRKY75 轉(zhuǎn)錄因子能夠有效地提高油
華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆博士研究生學(xué)位(畢業(yè))論文多樣性識(shí)別機(jī)制,比如競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制或者這兩種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的聯(lián)合。所以同一種 PGIPs 可能具有不同的抑制 PG 的活性(Bonivento et al 2007)。如圖 1.4 所示,PvPGIP2 通過競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用和 FmPG1(Fusarium moniliforme)發(fā)生互作,而通過非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用導(dǎo)致 BcPG1 喪失功能(Misasvillamil and Ra 2008)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油菜菌核病冬季癥狀識(shí)別與防控技術(shù)[J]. 劉勇,黃小琴,張蕾,伍文憲,周西全. 四川農(nóng)業(yè)科技. 2016(11)
[2]核盤菌誘導(dǎo)下甘藍(lán)型油菜寧RS-1的SSH文庫(kù)構(gòu)建[J]. 周曉嬰,陳松,戚存扣. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào). 2011(02)
[3]川芎菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)的生物學(xué)特性[J]. 羅玲,黃云,王靖,何苗. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[4]5種碳源對(duì)核盤菌絲生長(zhǎng)及菌核形成的影響[J]. 鄭磊,程顯好,王淑芳. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(04)
[5]油菜菌核病抗性鑒定方法的比較及抗源的篩選[J]. 冉毅,文成敬,牛應(yīng)澤. 植物保護(hù)學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]抗菌核病雙低油菜新品種中雙9號(hào)選育及其重要防御酶活性變化規(guī)律的研究[J]. 王漢中,劉貴華,鄭元本,王新發(fā),楊慶. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2004(01)
[7]油菜菌核病抗性鑒定、抗性機(jī)理及抗性遺傳育種研究進(jìn)展[J]. 李方球,官春云. 作物研究. 2001(03)
[8]甘藍(lán)型油菜(Brassica napus L.)無花瓣性狀的遺傳及其育種潛勢(shì)[J]. 呂忠進(jìn),傅壽仲. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 1990(04)
博士論文
[1]甘藍(lán)型油菜每角粒數(shù)主效QTL qSS.C9的克隆和功能研究[D]. 李世鵬.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]甘藍(lán)型油菜隱性細(xì)胞核雄性不育基因ms3的精細(xì)定位[D]. 何俊平.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]甘藍(lán)型油菜轉(zhuǎn)基因抗病蟲植株獲得及后代鑒定[D]. 陳葉.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]與茶葉香氣形成相關(guān)的三個(gè)內(nèi)源糖苷酶基因的克隆和原核表達(dá)[D]. 費(fèi)月.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):2927065
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