水稻白葉枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）侵染寄主水稻,引起水稻白葉枯病(bacterial leaf blight,BLB,是水稻上最嚴重的細菌病害之一。Xoo主要依賴hrp基因簇編碼的III型分泌系統(tǒng)（Type III secretion system,T3SS）將效應蛋白（T3SS effectors,T3SEs）注入水稻細胞中,激發(fā)水稻的抗（感）病性。為了準確在Xoo中進行hrp基因的轉錄表達和調控研究,本研究構建了3個啟動子探針載體pHG1、pHG2和pHG3。通過3個hrp基因的表達分析,證明了啟動子探針載體能夠有效地進行hrp基因的轉錄表達分析,為后續(xù)Xoo毒性相關基因的表達調控研究提供了有效的工作體系。同源性搜索結果顯示,一些已鑒定的毒性相關基因在Xoo的代表菌株PXO99^A中保守存在。為了明確這些毒性基因對hrp基因表達調控的影響,本研究成功獲得了14個毒性基因的突變體;利用已建立的hrp融合表達體系和熒光定量PCR技術,證明了雙組分調控系統(tǒng)ColR/ColS、RpfC/RpfG和轉錄調控子Clp負調控hr... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 水稻白葉枯病
        1.1.1 水稻白葉枯病的發(fā)現(xiàn)
        1.1.2 水稻白葉枯病的癥狀
        1.1.3 病害的傳播
        1.1.4 分布及危害
    1.2 水稻白葉枯病菌
        1.2.1 Xoo的特征
        1.2.2 病原菌與植物互作
        1.2.3 黃單胞菌的毒性因子
        1.2.4 黃單胞菌的毒性調控網(wǎng)絡
    1.3 III型分泌系統(tǒng)及其效應蛋白
        1.3.1 T3SS的組成
        1.3.2 hrp基因簇組成及作用
        1.3.3 hrp基因誘導表達體系
    1.4 minCDE系統(tǒng)
    1.5 水稻白葉枯病的防治
    1.6 研究內容和意義
第二章 hrp基因表達體系的建立
    2.1 材料與方法
        2.1.1 菌株與質粒
        2.1.2 培養(yǎng)基
        2.1.3 作物品種
        2.1.4 主要試劑與儀器
        2.1.5 菌株的活化、培養(yǎng)和保存
        2.1.6 質粒的提取
        2.1.7 黃單胞菌感受態(tài)制備和電轉化
        2.1.8 GUS活性的定量測定
        2.1.9 黃單胞菌在水稻上的水漬癥狀測定及GUS染色
        2.1.10 黃單胞菌在煙草的GUS染色
    2.2 結果與分析
        2.2.1 啟動子探針載體的構建
        2.2.2 終止子是啟動子探針載體必需的元件
        2.2.3 XOM3 誘導條件下,啟動子探針載體應用于hrp基因的轉錄表達
        2.2.4 Xoo與水稻互作時,啟動子探針載體應用于hrp基因的轉錄表達
        2.2.5 Xoo與煙草互作時,啟動子探針載體應用于hrp基因的轉錄表達
        2.2.6 雙質粒兼容的功能互補策略
    2.3 討論
第三章 水稻白葉枯病菌毒性基因調控hrp基因表達的分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 菌株與質粒
        3.1.2 引物與合成
        3.1.3 培養(yǎng)基與作物
        3.1.4 主要試劑與儀器
        3.1.5 分子遺傳操作體系
        3.1.6 插入突變體的構建和驗證
        3.1.7 在成熟期水稻上的毒性測定
        3.1.8 GUS活性測定
        3.1.9 Real Time PCR
        3.1.10 功能互補
    3.2 結果與分析
        3.2.1 水稻白葉枯病菌毒性相關基因
        3.2.2 毒性相關基因插入突變體的構建
        3.2.3 突變體在水稻中的毒性測定
        3.2.4 hrpG在突變體中表達的分析
        3.2.5 hrpX在突變體中表達的分析
        3.2.6 hrpB1 在突變體中表達的分析
    3.3 討論
第四章 水稻白葉枯病菌minCDE系統(tǒng)調控hrp基因表達的機理研究
    4.1 材料與方法
        4.1.0 菌株與質粒
        4.1.1 引物與合成
        4.1.2 培養(yǎng)基與作物
        4.1.3 主要試劑與儀器
        4.1.4 分子遺傳操作體系
        4.1.5 缺失突變體的構建
        4.1.6 細菌DNA的提取
        4.1.7 Southern blot
        4.1.8 GUS活性測定
        4.1.9 Real Time PCR
        4.1.10 Western blot
        4.1.11 EMSA
        4.1.12 細胞形態(tài)觀察
        4.1.13 細胞游動性測定
        4.1.14 細菌在水稻中的致病性和煙草中的HR反應
    4.2 結果與分析
        4.2.1 minD、minCDE缺失突變體的構建
        4.2.2 MinCDE轉錄單元的分析
        4.2.3 minC負調控T3SS基因的表達
        4.2.4 minD、minCDE負調控T3SS基因的表達
        4.2.5 minCDE通過HrpG-HrpX調控T3SS基因的表達
        4.2.6 MinC和 MinD蛋白不結合在hrpG的啟動子上
        4.2.7 minCDE正調控毒性基因rpfG和 clp的表達
        4.2.8 minCDE突變體影響細胞的形態(tài)和分裂
        4.2.9 MinCDE系統(tǒng)是Xoo在寄主水稻上全毒性所必需的
        4.2.10 MinCDE系統(tǒng)缺失影響Xoo的游動性
    4.3 總結與討論
第五章 全文總結
    5.1 總結
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]水稻白葉枯病發(fā)生流行動態(tài)與防治技術研究[J]. 沈穎,王華弟,葉建人,黃賢夫,李仲惺,趙敏.  浙江農(nóng)業(yè)科學. 2016(04)
[2]水稻白葉枯病菌hrpG調控基因的鑒定[J]. 王淼嘯,劉之洋,董啟超,鄒麗芳,陳功友.  植物病理學報. 2015(02)
[3]2個適于水稻條斑病菌致病相關基因轉錄表達分析的啟動子探針載體的構建[J]. 趙征慧,熊鸝,沈春偉,孫奇博,鄒麗芳,陳功友.  植物病理學報. 2014(05)
[4]水稻白葉枯病防治技術淺析[J]. 王艷玲.  農(nóng)民致富之友. 2013(23)
[5]黃單胞菌毒性因子調控的研究進展[J]. 唐慶華,張世清,牛曉慶,朱輝,余鳳玉,覃偉權.  生物災害科學. 2012(02)
[6]植物抗病基因（R）與病原物無毒基因（Avr）相互作用機制的研究進展[J]. 何鋒,王長春,王鋒青,楊玲.  中國細胞生物學學報. 2011(09)
[7]水稻三大病害的識別與綜合防治[J]. 錢學文.  農(nóng)技服務. 2011(07)
[8]水稻白葉枯病的發(fā)生及防治[J]. 于衛(wèi)清,陳麗,趙加林.  現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2009(21)
[9]水稻白葉枯病的綜合防治技術[J]. 梁龍梅.  現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2007(20)
[10]水稻條斑病細菌hrp基因誘導表達系統(tǒng)的建立[J]. 肖友倫,李玉蓉,劉之洋,向勇,陳功友.  微生物學報. 2007(03)

博士論文
[1]水稻黃單胞菌遺傳操作體系的建立及hrp基因和avrBs3/pthA家族基因的功能研究[D]. 鄒麗芳.南京農(nóng)業(yè)大學 2007



本文編號：3466526