蘋果類受體激酶MdSOBIR1抵抗蘋果真菌病害的機(jī)理初探
發(fā)布時(shí)間:2021-04-26 01:33
植物類受體激酶作為位于細(xì)胞膜上的最重要的一類植物免疫受體,在植物免疫中的作用被廣泛研究,其中對(duì)類受體激酶SOBIR1(Suppressor of BIR1-1)和FLS2(Flagellin sensing 2)的研究較為深入。類受體激酶SOBIR1在擬南芥和番茄中研究較多,擬南芥中研究發(fā)現(xiàn),SOBIR1和BAKI共同調(diào)控類受體蛋白AtRLP30介導(dǎo)的免疫反應(yīng);番茄中研究表明,SOBIR1能夠與類受體蛋白Cf-4和Ve1形成蛋白復(fù)合體,參與免疫信號(hào)向胞內(nèi)的傳遞,調(diào)控對(duì)病原真菌番茄葉霉病菌和棉花黃萎病菌的抗性。擬南芥中FLS2通過(guò)感應(yīng)細(xì)菌N端22個(gè)保守性序列活性肽物質(zhì)flg22,迅速與BAK1形成蛋白復(fù)合體向胞內(nèi)傳遞免疫信號(hào),引起植物一系列的抗病反應(yīng)。然而近年來(lái)對(duì)水稻和葡萄中的FLS2研究發(fā)現(xiàn)它們與擬南芥FLS2在識(shí)別不同細(xì)菌的敏感性和引起的免疫反應(yīng)方面存在差異。而目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)蘋果類受體激酶SOBIR1和FLS2在抵抗蘋果重要病害中的作用研究較少,因此,在本研究中以轉(zhuǎn)蘋果同源基因MdSOBIR1和MdFLS2的蘋果愈傷組織和擬南芥為材料,研究了它們的編碼蛋白質(zhì)抗蘋果主要病害的作用,研究...
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
符號(hào)說(shuō)明
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 植物抗病機(jī)制
1.1.1 植物防御反應(yīng)
1.1.2 植物防御反應(yīng)中的信號(hào)途徑
1.2 植物免疫反應(yīng)
1.3 植物免疫受體
1.4 植物類受體激酶
1.4.1 植物類受體激酶的結(jié)構(gòu)
1.4.2 植物類受體激酶的分類和作用
1.5 植物類受體激酶SOBIR1的研究
1.5.1 SOBIR1與RLP互作參與植物免疫
1.5.2 SOBIR1參與免疫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
1.5.3 SOBIR1參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控
1.6 植物類受體激酶FLS2的研究
2 材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 致病真菌和細(xì)菌
2.1.3 菌株和質(zhì)粒
2.1.4 酶及生化試劑
2.1.5 培養(yǎng)基配制
2.1.6 溶液配制
2.1.6.1 MS培養(yǎng)基母液配方
2.1.6.2 原生質(zhì)體分離溶液
2.1.6.3 WesternBlot所需溶液
2.1.6.4 DAB染色所用試劑
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 植物總RNA提取
2.2.2 反轉(zhuǎn)錄cDNA合成
2.2.3 基因克隆PCR擴(kuò)增
2.2.4 PCR產(chǎn)物膠回收
2.2.5 酶切和連接體系
2.2.6 大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞轉(zhuǎn)化
2.2.7 質(zhì)粒DNA的提取
2.2.8 農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化
2.2.9 ‘王林’愈傷轉(zhuǎn)化
2.2.10 轉(zhuǎn)化擬南芥
2.2.11 WesternBlot
2.2.12 接菌試驗(yàn)
2.2.12.1 愈傷組織接真菌試驗(yàn)
2.2.12.2 擬南芥葉片接真菌試驗(yàn)
2.2.12.3 擬南芥接種DC3000試驗(yàn)
2.2.13 DAB和臺(tái)盼藍(lán)染色
2.2.14 分離原生質(zhì)體
2.2.15 煙草瞬時(shí)轉(zhuǎn)化
2.2.16 總酚含量測(cè)定
2.2.17 苯胺藍(lán)染色
3 結(jié)果分析
3.1 MdSOBIR1的抗病性研究
3.1.1 MdSOBIR1的生物信息學(xué)分析
3.1.2 MdSOBIR1亞細(xì)胞定位
3.1.3 腐爛病菌侵染特異性誘導(dǎo)MdSOBIR1基因表達(dá)
3.1.4 超表達(dá)MdSOBIR1降低愈傷組織對(duì)蘋果輪紋病菌的抗性
3.1.4.1 超表達(dá)MdSOBIR1促進(jìn)輪紋病菌誘導(dǎo)的蘋果愈傷病斑擴(kuò)展
3.1.4.2 超表達(dá)MdSOBIR1降低輪紋病菌誘導(dǎo)的總酚物質(zhì)積累
3.1.4.3 超表達(dá)MdSOBIR1降低輪紋病菌誘導(dǎo)的抗病相關(guān)基因表達(dá)水平
3.1.4.4 超表達(dá)MdSOBIR1抑制輪紋病菌誘導(dǎo)的ACS基因表達(dá)
3.1.5 超表達(dá)MdSOBIR1抑制擬南芥中輪紋病菌誘導(dǎo)的病斑擴(kuò)展
3.1.6 超表達(dá)MdSOBIR1提高愈傷組織對(duì)腐爛病菌的抗性
3.1.6.1 超表達(dá)MdSOBIR1抑制愈傷組織中腐爛病菌誘導(dǎo)的病斑擴(kuò)展
3.1.6.2 超表達(dá)MdSOBIR促進(jìn)腐爛病菌誘導(dǎo)的總酚物質(zhì)積累和MAPK活性
3.1.6.3 超表達(dá)MdSOBIR1提高腐爛病菌誘導(dǎo)的抗病相關(guān)基因表達(dá)
3.1.7 超表達(dá)MdSOBIR1提高擬南芥對(duì)腐爛病菌的抗性
3.1.7.1 MdSOBIR1抑制擬南芥中腐爛病菌誘導(dǎo)的病斑擴(kuò)展
3.1.7.2 MdSOBIR1轉(zhuǎn)基因抑制擬南芥中腐爛病菌誘導(dǎo)的細(xì)胞壞死
3.1.8 超表達(dá)MdSOBIR1特異性增強(qiáng)flg22誘導(dǎo)的擬南芥胼胝質(zhì)積累
3.2 MdFLS2的抗病性研究
3.2.1 超表達(dá)MdFLS2的fls2突變體擬南芥部分恢復(fù)對(duì)flg22的敏感性
3.2.2 超表達(dá)MdFLS2提高了擬南芥對(duì)輪紋病菌的抗性并恢復(fù)了fls2突變體對(duì)假單胞菌的抗性
4 討論
4.1 MdSOBIR1的保守性分析
4.2 MdSOBIR1對(duì)病害的抗性調(diào)控機(jī)制
4.3 蘋果MdSOBIR1互作蛋白預(yù)測(cè)
4.4 MdFLS2具有flg22識(shí)別功能
4.5 MdFLS2對(duì)病害的抗性調(diào)控機(jī)制
4.6 MdSOBIR1與MdFLS2的相互作用機(jī)制預(yù)測(cè)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物L(fēng)RR類受體蛋白激酶的研究進(jìn)展[J]. 路梅,徐傳雨,郭衛(wèi)東. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[2]植物防御反應(yīng)的兩種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及其相互作用[J]. 彭金英,黃勇平. 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[3]植物MAPK及其在病原信號(hào)傳遞中的作用[J]. 楊洪強(qiáng),接玉玲. 植物病理學(xué)報(bào). 2003(01)
[4]茉莉素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與植物的防御反應(yīng)[J]. 張海文,黃榮峰,盧向陽(yáng),謝丙炎. 植物生理學(xué)通訊. 2002(06)
[5]對(duì)水稻4號(hào)染色體一個(gè)編碼S位點(diǎn)相關(guān)的受體樣蛋白激酶基因簇的分析(英文)[J]. 雷海燕,周波,洪國(guó)藩,韓斌. Acta Botanica Sinica. 2002(11)
[6]活性氧與植物抗病性[J]. 郭澤建,李德葆. 植物學(xué)報(bào). 2000(09)
博士論文
[1]脅迫對(duì)LE-ACS及乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中核內(nèi)組分基因表達(dá)影響的研究[D]. 石英.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3160473
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
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符號(hào)說(shuō)明
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1 前言
1.1 植物抗病機(jī)制
1.1.1 植物防御反應(yīng)
1.1.2 植物防御反應(yīng)中的信號(hào)途徑
1.2 植物免疫反應(yīng)
1.3 植物免疫受體
1.4 植物類受體激酶
1.4.1 植物類受體激酶的結(jié)構(gòu)
1.4.2 植物類受體激酶的分類和作用
1.5 植物類受體激酶SOBIR1的研究
1.5.1 SOBIR1與RLP互作參與植物免疫
1.5.2 SOBIR1參與免疫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
1.5.3 SOBIR1參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控
1.6 植物類受體激酶FLS2的研究
2 材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 致病真菌和細(xì)菌
2.1.3 菌株和質(zhì)粒
2.1.4 酶及生化試劑
2.1.5 培養(yǎng)基配制
2.1.6 溶液配制
2.1.6.1 MS培養(yǎng)基母液配方
2.1.6.2 原生質(zhì)體分離溶液
2.1.6.3 WesternBlot所需溶液
2.1.6.4 DAB染色所用試劑
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 植物總RNA提取
2.2.2 反轉(zhuǎn)錄cDNA合成
2.2.3 基因克隆PCR擴(kuò)增
2.2.4 PCR產(chǎn)物膠回收
2.2.5 酶切和連接體系
2.2.6 大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞轉(zhuǎn)化
2.2.7 質(zhì)粒DNA的提取
2.2.8 農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化
2.2.9 ‘王林’愈傷轉(zhuǎn)化
2.2.10 轉(zhuǎn)化擬南芥
2.2.11 WesternBlot
2.2.12 接菌試驗(yàn)
2.2.12.1 愈傷組織接真菌試驗(yàn)
2.2.12.2 擬南芥葉片接真菌試驗(yàn)
2.2.12.3 擬南芥接種DC3000試驗(yàn)
2.2.13 DAB和臺(tái)盼藍(lán)染色
2.2.14 分離原生質(zhì)體
2.2.15 煙草瞬時(shí)轉(zhuǎn)化
2.2.16 總酚含量測(cè)定
2.2.17 苯胺藍(lán)染色
3 結(jié)果分析
3.1 MdSOBIR1的抗病性研究
3.1.1 MdSOBIR1的生物信息學(xué)分析
3.1.2 MdSOBIR1亞細(xì)胞定位
3.1.3 腐爛病菌侵染特異性誘導(dǎo)MdSOBIR1基因表達(dá)
3.1.4 超表達(dá)MdSOBIR1降低愈傷組織對(duì)蘋果輪紋病菌的抗性
3.1.4.1 超表達(dá)MdSOBIR1促進(jìn)輪紋病菌誘導(dǎo)的蘋果愈傷病斑擴(kuò)展
3.1.4.2 超表達(dá)MdSOBIR1降低輪紋病菌誘導(dǎo)的總酚物質(zhì)積累
3.1.4.3 超表達(dá)MdSOBIR1降低輪紋病菌誘導(dǎo)的抗病相關(guān)基因表達(dá)水平
3.1.4.4 超表達(dá)MdSOBIR1抑制輪紋病菌誘導(dǎo)的ACS基因表達(dá)
3.1.5 超表達(dá)MdSOBIR1抑制擬南芥中輪紋病菌誘導(dǎo)的病斑擴(kuò)展
3.1.6 超表達(dá)MdSOBIR1提高愈傷組織對(duì)腐爛病菌的抗性
3.1.6.1 超表達(dá)MdSOBIR1抑制愈傷組織中腐爛病菌誘導(dǎo)的病斑擴(kuò)展
3.1.6.2 超表達(dá)MdSOBIR促進(jìn)腐爛病菌誘導(dǎo)的總酚物質(zhì)積累和MAPK活性
3.1.6.3 超表達(dá)MdSOBIR1提高腐爛病菌誘導(dǎo)的抗病相關(guān)基因表達(dá)
3.1.7 超表達(dá)MdSOBIR1提高擬南芥對(duì)腐爛病菌的抗性
3.1.7.1 MdSOBIR1抑制擬南芥中腐爛病菌誘導(dǎo)的病斑擴(kuò)展
3.1.7.2 MdSOBIR1轉(zhuǎn)基因抑制擬南芥中腐爛病菌誘導(dǎo)的細(xì)胞壞死
3.1.8 超表達(dá)MdSOBIR1特異性增強(qiáng)flg22誘導(dǎo)的擬南芥胼胝質(zhì)積累
3.2 MdFLS2的抗病性研究
3.2.1 超表達(dá)MdFLS2的fls2突變體擬南芥部分恢復(fù)對(duì)flg22的敏感性
3.2.2 超表達(dá)MdFLS2提高了擬南芥對(duì)輪紋病菌的抗性并恢復(fù)了fls2突變體對(duì)假單胞菌的抗性
4 討論
4.1 MdSOBIR1的保守性分析
4.2 MdSOBIR1對(duì)病害的抗性調(diào)控機(jī)制
4.3 蘋果MdSOBIR1互作蛋白預(yù)測(cè)
4.4 MdFLS2具有flg22識(shí)別功能
4.5 MdFLS2對(duì)病害的抗性調(diào)控機(jī)制
4.6 MdSOBIR1與MdFLS2的相互作用機(jī)制預(yù)測(cè)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物L(fēng)RR類受體蛋白激酶的研究進(jìn)展[J]. 路梅,徐傳雨,郭衛(wèi)東. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[2]植物防御反應(yīng)的兩種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及其相互作用[J]. 彭金英,黃勇平. 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[3]植物MAPK及其在病原信號(hào)傳遞中的作用[J]. 楊洪強(qiáng),接玉玲. 植物病理學(xué)報(bào). 2003(01)
[4]茉莉素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與植物的防御反應(yīng)[J]. 張海文,黃榮峰,盧向陽(yáng),謝丙炎. 植物生理學(xué)通訊. 2002(06)
[5]對(duì)水稻4號(hào)染色體一個(gè)編碼S位點(diǎn)相關(guān)的受體樣蛋白激酶基因簇的分析(英文)[J]. 雷海燕,周波,洪國(guó)藩,韓斌. Acta Botanica Sinica. 2002(11)
[6]活性氧與植物抗病性[J]. 郭澤建,李德葆. 植物學(xué)報(bào). 2000(09)
博士論文
[1]脅迫對(duì)LE-ACS及乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中核內(nèi)組分基因表達(dá)影響的研究[D]. 石英.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3160473
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