被子植物NBS-LRR抗病基因的鑒定研究
發(fā)布時間:2022-01-25 05:46
被子植物(Angiosperms)也被稱為開花植物,是陸生植物群中數(shù)量和種類最多的植物。人類生存所必需的糧食(小麥、玉米、水稻等)、蔬菜(番茄、黃瓜、卷心菜等)和水果(香蕉、蘋果、葡萄等)大多來自被子植物。被子植物在整個生命周期中會面臨各種各樣的病原菌的侵害。遇到這種情況時,被子植物自身會產生應激反應。在這個過程中,植物的抗病基因(Resistance genes,R基因)編碼的抗病蛋白在抵御病原菌方面發(fā)揮重要的作用。核苷酸結合位點和富含亮氨酸的重復序列(Nucleic-binding site and Leucine-rich repeat)組成的NBS-LRR家族是R基因中最大的基因家族。該家族具有非常保守的結構域,在植物中廣泛存在,能對病原菌進行有效識別,并主動采取措施對抗外來侵入者,達到維持自身健康的目的。近年來,許多研究者在被子植物中展開對NBS-LRR抗病基因的研究,并把研究成果應用到了農業(yè)生產上,例如擬南芥抗霜霉病的RPP4基因,大豆抗花葉病毒的GmKR3基因以及李子抗根結線蟲Ma的基因等,這些抗病基因為農業(yè)生產提供了極大的幫助。隨著高通量測序技術的發(fā)展以及基因組組裝技術...
【文章來源】:福建農林大學福建省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
單雙子葉對比圖(https://wenwen.sogou.com)
被子植物在整個生命周期中會面臨各種各樣的生物脅迫,其中大部分是由病原菌造成的,如細菌(假單胞桿菌)、病毒(花葉病毒)、真菌(銹。、線蟲(根結線蟲)等。真菌在植物中引起的疾病比任何其他生物因子都多。已知超過 8,000 種真菌物種會引起植物病害;另一方面,根據(jù)俄亥俄州立大學擴展出版物,只有大約 14 種細菌屬在植物中引起經(jīng)濟上重要的疾病;植物致病病毒的數(shù)量雖然不多,但它們嚴重到足以導致全球作物真菌損失幾乎與真菌一樣多[28]。病原菌侵染植物后可直接剝奪宿主的營養(yǎng)物質,導致植物生命活力降低,在極端情況下會造成植物死亡。與脊椎動物相比,植物缺乏適應性免疫系統(tǒng),遇到病原菌侵害時,被子植物不能像脊椎動物一樣適應新疾病并記憶過去的感染,只能夠被動地接受外來病原菌的侵害,致使植物患枯萎病,葉斑病,根腐病等植物病害,嚴重危害植物的健康[29, 30]。據(jù)不完全統(tǒng)計,每年全世界農作物因受病原菌侵害而導致產量大減,至少 800 萬人因此遭受糧食饑荒[10]。
第一章 緒論會時刻保持警戒狀態(tài),一旦識別到 PAMPs,便立即激活 PTI 反應(如圖 1-2 所示),從而抵抗病原菌細胞膜對細胞膜的入侵[29, 30]。植物免疫系統(tǒng)的基礎防御措施啟動后,能有效地阻擋部分病原體入侵,但仍然會有部分病原體會突破 PTI 的基礎防御。有些病原體會把別的蛋白分子偽裝成自身的 PAMPs,從而避開 PRRs 的防御,成功進入到細胞內部;有些病原體會分泌更多的效應因子遞送到植物細胞中以干擾植物 PTI 反應。這時,植物免疫系統(tǒng)的深層防御措施就會啟動,即效應因子觸發(fā)的免疫反應(Effector-Triggered-Immunity, ETI)(如圖 1-3 所示)[29, 33]。該過程中,侵入細胞內的病原菌分泌的效應因子會被 R 基因編碼的抗病蛋白識別[34],引發(fā)植物細胞發(fā)生超敏反應(Hypersensitive Response, 簡稱 HR),使細胞主動性地死亡,達到抑制病原菌增殖的目的,從而維持自身的健康[35]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]花生NBS-LRR類基因P9的克隆與序列分析[J]. 朱曉峰,姜濤,趙西擁,王嵩,汪清,倪皖莉. 分子植物育種. 2020(03)
[2]十字花科NBS-LRR相關基因的同源比對分析[J]. 季磊,楊艷梅. 吉林農業(yè). 2019(01)
[3]F-box基因FOF2在擬南芥鹽和冷脅迫響應中的功能分析[J]. 劉選明,孫孟思,李新梅,賀熱情,屈麗娜,唐冬英,趙小英. 湖南大學學報(自然科學版). 2018(06)
[4]異源表達WZY2-1基因提高擬南芥植株抗旱性[J]. 強治全,楊文博,張帥,于正陽,史學英,王鑫,朱維寧,張林生. 草業(yè)學報. 2018(06)
[5]植物抗病蛋白研究進展[J]. 閆佳,劉雅瓊,侯歲穩(wěn). 植物學報. 2018(02)
[6]美洲黑楊×毛果楊NDR1基因表達對E4銹菌侵染的響應[J]. 李丹蕾,王峰,陳俏麗,張瑞芝,王佳楠. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2018(01)
[7]甘藍型油菜MADS-box基因家族的鑒定與系統(tǒng)進化分析[J]. 高虎虎,張云霄,胡勝武,郭媛. 植物學報. 2017(06)
[8]樟樹NBS-LRR類抗病基因家族分析與CcRNL基因克隆[J]. 鄭永杰,伍艷芳,李江,章挺,汪信東. 生物技術通報. 2018(02)
[9]亞麻薺NBS類抗病基因家族的鑒定與分析[J]. 孫巖,劉寶玲,苑麗霞,薛金愛,賈小云,李潤植. 分子植物育種. 2017(04)
[10]植物抗病機制的研究進展[J]. 楊銀,高志勇. 科教導刊(中旬刊). 2016(09)
博士論文
[1]棉花抗黃萎病基因篩選及NBS-LRR類抗病基因GbaNA1功能研究[D]. 李楠洋.中國農業(yè)科學院 2017
[2]麻瘋樹pepc1基因的克隆及其調控煙草蛋白質和油脂合成的作用分析[D]. 范正琪.中國林業(yè)科學研究院 2010
碩士論文
[1]水稻OsGPDH1基因的克隆及功能驗證[D]. 余霞.江西農業(yè)大學 2016
[2]油菜RPW8同源基因的序列多態(tài)性分析及功能初探[D]. 孫金龍.四川農業(yè)大學 2014
本文編號:3607996
【文章來源】:福建農林大學福建省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
單雙子葉對比圖(https://wenwen.sogou.com)
被子植物在整個生命周期中會面臨各種各樣的生物脅迫,其中大部分是由病原菌造成的,如細菌(假單胞桿菌)、病毒(花葉病毒)、真菌(銹。、線蟲(根結線蟲)等。真菌在植物中引起的疾病比任何其他生物因子都多。已知超過 8,000 種真菌物種會引起植物病害;另一方面,根據(jù)俄亥俄州立大學擴展出版物,只有大約 14 種細菌屬在植物中引起經(jīng)濟上重要的疾病;植物致病病毒的數(shù)量雖然不多,但它們嚴重到足以導致全球作物真菌損失幾乎與真菌一樣多[28]。病原菌侵染植物后可直接剝奪宿主的營養(yǎng)物質,導致植物生命活力降低,在極端情況下會造成植物死亡。與脊椎動物相比,植物缺乏適應性免疫系統(tǒng),遇到病原菌侵害時,被子植物不能像脊椎動物一樣適應新疾病并記憶過去的感染,只能夠被動地接受外來病原菌的侵害,致使植物患枯萎病,葉斑病,根腐病等植物病害,嚴重危害植物的健康[29, 30]。據(jù)不完全統(tǒng)計,每年全世界農作物因受病原菌侵害而導致產量大減,至少 800 萬人因此遭受糧食饑荒[10]。
第一章 緒論會時刻保持警戒狀態(tài),一旦識別到 PAMPs,便立即激活 PTI 反應(如圖 1-2 所示),從而抵抗病原菌細胞膜對細胞膜的入侵[29, 30]。植物免疫系統(tǒng)的基礎防御措施啟動后,能有效地阻擋部分病原體入侵,但仍然會有部分病原體會突破 PTI 的基礎防御。有些病原體會把別的蛋白分子偽裝成自身的 PAMPs,從而避開 PRRs 的防御,成功進入到細胞內部;有些病原體會分泌更多的效應因子遞送到植物細胞中以干擾植物 PTI 反應。這時,植物免疫系統(tǒng)的深層防御措施就會啟動,即效應因子觸發(fā)的免疫反應(Effector-Triggered-Immunity, ETI)(如圖 1-3 所示)[29, 33]。該過程中,侵入細胞內的病原菌分泌的效應因子會被 R 基因編碼的抗病蛋白識別[34],引發(fā)植物細胞發(fā)生超敏反應(Hypersensitive Response, 簡稱 HR),使細胞主動性地死亡,達到抑制病原菌增殖的目的,從而維持自身的健康[35]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]花生NBS-LRR類基因P9的克隆與序列分析[J]. 朱曉峰,姜濤,趙西擁,王嵩,汪清,倪皖莉. 分子植物育種. 2020(03)
[2]十字花科NBS-LRR相關基因的同源比對分析[J]. 季磊,楊艷梅. 吉林農業(yè). 2019(01)
[3]F-box基因FOF2在擬南芥鹽和冷脅迫響應中的功能分析[J]. 劉選明,孫孟思,李新梅,賀熱情,屈麗娜,唐冬英,趙小英. 湖南大學學報(自然科學版). 2018(06)
[4]異源表達WZY2-1基因提高擬南芥植株抗旱性[J]. 強治全,楊文博,張帥,于正陽,史學英,王鑫,朱維寧,張林生. 草業(yè)學報. 2018(06)
[5]植物抗病蛋白研究進展[J]. 閆佳,劉雅瓊,侯歲穩(wěn). 植物學報. 2018(02)
[6]美洲黑楊×毛果楊NDR1基因表達對E4銹菌侵染的響應[J]. 李丹蕾,王峰,陳俏麗,張瑞芝,王佳楠. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2018(01)
[7]甘藍型油菜MADS-box基因家族的鑒定與系統(tǒng)進化分析[J]. 高虎虎,張云霄,胡勝武,郭媛. 植物學報. 2017(06)
[8]樟樹NBS-LRR類抗病基因家族分析與CcRNL基因克隆[J]. 鄭永杰,伍艷芳,李江,章挺,汪信東. 生物技術通報. 2018(02)
[9]亞麻薺NBS類抗病基因家族的鑒定與分析[J]. 孫巖,劉寶玲,苑麗霞,薛金愛,賈小云,李潤植. 分子植物育種. 2017(04)
[10]植物抗病機制的研究進展[J]. 楊銀,高志勇. 科教導刊(中旬刊). 2016(09)
博士論文
[1]棉花抗黃萎病基因篩選及NBS-LRR類抗病基因GbaNA1功能研究[D]. 李楠洋.中國農業(yè)科學院 2017
[2]麻瘋樹pepc1基因的克隆及其調控煙草蛋白質和油脂合成的作用分析[D]. 范正琪.中國林業(yè)科學研究院 2010
碩士論文
[1]水稻OsGPDH1基因的克隆及功能驗證[D]. 余霞.江西農業(yè)大學 2016
[2]油菜RPW8同源基因的序列多態(tài)性分析及功能初探[D]. 孫金龍.四川農業(yè)大學 2014
本文編號:3607996
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