水稻白葉枯病菌harpin蛋白Hpa1XooN端的卷曲螺旋(CC)結(jié)構(gòu)域多肽N21能誘導煙草產(chǎn)生過敏性壞死反應(yīng)HR(hypersensitive response),是harpin蛋白重要的功能結(jié)構(gòu)單元。因此,進一步研究該多肽在植物上的應(yīng)用效果和機制,將為全面理解harpin蛋白和應(yīng)用這類蛋白或多肽奠定基礎(chǔ)。本文通過體外施用N21多肽,研究了其在促生、抗病、抗旱等方面的應(yīng)用效果,同時利用煙草cDNA微陣列芯片測定了干旱和TMV(tobacco mosaic virus)脅迫條件下轉(zhuǎn)N21基因煙草的轉(zhuǎn)錄表達譜,通過兩兩比較分析了不同信號通路和抗病防衛(wèi)相關(guān)基因的表達情況,進而了解N21引發(fā)有益表型的分子機制。N21多肽能顯著促進植物生長,N21多肽(40μg/mL)能增加番茄、辣椒、黃瓜、甜瓜和小麥植株的株高,與對照相比株高分別增加了 12.35%、29.43%、20.94%、7.00%和12.42%,N21處理植株的根長與對照相比增加了 11.70%、24.80%、51.42%、11.72%和4.88%。同時,處理株的根的分蘗數(shù)和葉片數(shù)也顯著多于對照株。N21多肽也能提高植物的抗病性,體...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語
前言
    1 植物病原細菌harpin蛋白
        1.1 hrp和hpa基因
        1.2 Harpin蛋白概述
        1.3 Harpin蛋白激發(fā)的免疫反應(yīng)(PTI)
        1.4 Hpa1_Xoo及其截短多肽結(jié)構(gòu)功能研究
    2 Harpin蛋白效應(yīng)及應(yīng)用研究
        2.1 促進植物生長發(fā)育
        2.2 誘導植物抗病性
        2.3 誘導植物抗旱性
        2.4 轉(zhuǎn)基因研究應(yīng)用
    3 植物防衛(wèi)信號通路途徑
        3.1 水楊酸信號途徑
        3.2 茉莉酸信號途徑
        3.3 乙烯信號途徑
        3.4 脫落酸信號途徑
        3.5 鈣和鈣信號調(diào)節(jié)的信號途徑
    4 基因芯片研究進展
        4.1 基因芯片(微陣列)概況
        4.2 基因轉(zhuǎn)錄表達研究
    5 本研究的目的意義
材料與方法
    1 材料
        1.1 供試植物材料
        1.2 供試菌株及來源
        1.3 消毒液、緩沖液、培養(yǎng)基、常用溶液配置
        1.4 主要儀器設(shè)備和試劑
            1.4.1 主要儀器設(shè)備
            1.4.2 主要試劑
        1.5 煙草基因芯片
    2 方法
        2.1 Hpa1_Xoo-N21蛋白活性檢測
            2.1.1 Hpa1_Xoo-N21多肽的合成
            2.1.2 HR活性的測定
        2.2 Hpa1_Xoo-N21多肽應(yīng)用研究
            2.2.1 N21多肽促生作用測定
            2.2.2 N21多肽誘導抗病性測定
            2.2.3 N21多肽抗旱性測定
        2.3 轉(zhuǎn)N21基因煙草植株的培養(yǎng)和驗證
            2.3.1 轉(zhuǎn)N21基因煙草植株的獲得
            2.3.2 轉(zhuǎn)N21基因煙草gDNA的提取及PCR檢測
            2.3.3 轉(zhuǎn)N21基因煙草總RNA的提取、純化及檢測
            2.3.4 轉(zhuǎn)N21基因煙草目的基因RT-PCR分析
        2.4 轉(zhuǎn)基因煙草基因芯片分析
            2.4.1 煙草植株準備
            2.4.2 煙草葉片處理及其RNA提取及質(zhì)量檢測
            2.4.3 芯片雜交分析
        2.5 TMV脅迫下差異表達基因分析
            2.5.1 接種TMV的親本煙草和未接種TMV的親本煙草
            2.5.2 接種TMV的轉(zhuǎn)N21基因煙草和未接種TMV的轉(zhuǎn)N21基因煙草
            2.5.3 接種TMV的轉(zhuǎn)N21基因煙草和接種TMV的親本煙草
        2.6 PEG脅迫下差異表達基因分析
            2.6.1 PEG處理的親本煙草和未用PEG處理的親本煙草
            2.6.2 PEG處理的轉(zhuǎn)N21基因煙草和未用PEG處理的N21煙草
            2.6.3 PEG處理的轉(zhuǎn)N21基因煙草和PEG處理的親本煙草
        2.7 TMV脅迫下轉(zhuǎn)N21基因煙草抗病防衛(wèi)反應(yīng)相關(guān)差異表達基因分析和驗證
            2.7.1 差異表達基因分析
            2.7.2 差異表達基因熒光定量RT-PCR驗證
結(jié)果與分析
    1 Hpa1_Xoo-N21多肽在植物上的應(yīng)用效果分析
        1.1 N21多肽在煙草上的HR活性
        1.2 N21多肽的促生作用
        1.3 N21多肽誘導的抗病作用
            1.3.1 誘導對灰霉病的抗性測定
            1.3.2 誘導對褐腐病的抗性測定
        1.4 N21多肽的抗旱作用
    2 轉(zhuǎn)N21基因煙草植株目的基因驗證
        2.1 轉(zhuǎn)N21基因煙草gDNA的PCR檢測
        2.2 轉(zhuǎn)基因煙草N21轉(zhuǎn)錄表達驗證
    3 轉(zhuǎn)基因煙草基因芯片分析
        3.1 不同處理樣品煙草芯片雜交分析
        3.2 脅迫下轉(zhuǎn)N21基因煙草差異表達基因分析
            3.2.1 接種TMV的親本煙草和未接種TMV的親本煙草
            3.2.2 接種TMV的轉(zhuǎn)N21基因煙草和未接種TMV的轉(zhuǎn)N21基因煙草
            3.2.3 接種TMV的轉(zhuǎn)N21基因煙草和接種TMV的親本煙草
            3.2.4 轉(zhuǎn)N21基因煙草和出發(fā)親本煙草
    4 脅迫下轉(zhuǎn)N21基因煙草抗病防衛(wèi)反應(yīng)相關(guān)差異表達基因分析
        4.1 不同通路中差異表達基因
            4.1.1 接種TMV的轉(zhuǎn)基因煙草和未接種TMV的轉(zhuǎn)基因煙草
            4.1.2 接種TMV的親本煙草和未接種TMV的親本煙草
            4.1.3 接種TMV的轉(zhuǎn)基因煙草和接種TMV的親本煙草
        4.2 極顯著差異表達基因
    5 TMV接種處理下抗病相關(guān)差異表達基因Real-Time PCR驗證
討論
    1 N21多肽在植物上的效能及應(yīng)用展望
    2 脅迫下與未脅迫下轉(zhuǎn)基因植物的抗病機制
    3 hpa1_Xoo-N21產(chǎn)生有益表型的機制探討
參考文獻
附錄一
附錄二
致謝
本論文受資助基金項目
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3793018