基于生物信息學(xué)解析琯溪蜜柚和椪柑響應(yīng)柑橘黃龍病菌侵染的抗性差異
發(fā)布時(shí)間:2021-05-25 19:43
由韌皮部桿菌引起的柑橘黃龍病(Citrus Huanglongbing,HLB)是世界范圍內(nèi)柑橘產(chǎn)業(yè)中最具毀滅性的病害之一。近幾年來,該病在我國多個(gè)柑橘產(chǎn)區(qū)爆發(fā)并造成了嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。韌皮部桿菌屬亞洲種是我國柑橘黃龍病唯一病原,是3種黃龍病菌中侵染力最強(qiáng)、分布最廣、危害性最大的病原菌。為了防控柑橘黃龍病的發(fā)生,各柑橘生產(chǎn)國對(duì)該病進(jìn)行了大量研究,但是,有關(guān)柑橘黃龍病的抗性機(jī)理研究較少。本文采用基因芯片和生物信息學(xué)技術(shù)對(duì)柑橘不同抗性品種琯溪蜜柚和椪柑在不同時(shí)間點(diǎn)應(yīng)對(duì)黃龍病菌所發(fā)生的轉(zhuǎn)錄組變化進(jìn)行檢測和比較分析,篩選與黃龍病抗性相關(guān)的差異表達(dá)基因,解析柑橘的抗黃龍病分子機(jī)制,從而為分子水平上防治柑橘黃龍病奠定理論基礎(chǔ)。論文主要取得如下研究結(jié)果:1.柑橘黃龍病毒源樹篩選。從江西省柑橘黃龍病病區(qū)采集30份可疑病葉樣品,對(duì)其進(jìn)行柑橘黃龍病菌、柑橘衰退病毒和植原體檢測,結(jié)果從大余縣曾家果園篩選到2株只含黃龍病菌,而不含衰退病毒和植原體的黃龍病菌純一毒源樹。2.不同柑橘品種對(duì)HLB的室內(nèi)抗性觀察。從上述HLB毒源母樹上取枝條作接穗,對(duì)不同柑橘品種進(jìn)行嫁接(芽接),采用PCR技術(shù)定期(每月1次)檢測各品種...
【文章來源】:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
本文縮略詞
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 柑橘黃龍病研究概況
1.1.1 柑橘黃龍病菌生物學(xué)特性
1.1.2 柑橘黃龍病癥狀、危害及分布
1.1.3 黃龍病的檢測與防治
1.1.4 柑橘黃龍病傳播、侵染與致病機(jī)理
1.2 基因芯片概述
1.2.1 基因芯片簡介
1.3 生物信息學(xué)簡介
1.3.1 生物信息學(xué)概念
1.3.2 生物信息學(xué)的應(yīng)用
1.3.2.1 系統(tǒng)發(fā)育分析
1.3.2.2 蛋白結(jié)構(gòu)和功能預(yù)測
1.3.2.3 基因表達(dá)譜分析
1.3.3 生物信息學(xué)在植物病害研究中的應(yīng)用
1.4 AgriGO數(shù)據(jù)分析簡介
1.4.1 GO(Gene Ontology)和AgriGO數(shù)據(jù)分析平臺(tái)介紹
1.4.2 單因素富集分析( Singular Enrichment Analysis,SEA)
1.4.3 基因富集參數(shù)分析(Parametric Analysis of Gene Set Enrichment,PAGE)
1.5 MapMan通路分析軟件
1.5.1 分類模塊
1.5.2 圖像注釋模塊
1.6 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
1.6.1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR的原理
1.6.2 TaqMan探針法
1.6.3 SYBR Green法
1.7 項(xiàng)目研究目的和研究內(nèi)容
1.7.1 研究目的
1.7.2 本論文研究技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料與病原菌
2.1.2 主要儀器和試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 柑橘黃龍病毒源樹篩選
2.2.1.1 柑橘黃龍病菌檢測
2.2.1.2 柑橘植原體的檢測
2.2.1.3 柑橘衰退病毒的檢測
2.2.2 柑橘黃龍病菌芽接接種
2.2.3 基因表達(dá)譜芯片雜交
2.2.3.1 樣品處理
2.2.3.2 柑橘總RNA提取
2.2.3.3 總RNA純化
2.2.3.4 反轉(zhuǎn)錄合成第一鏈cDNA
2.2.3.5 反轉(zhuǎn)錄合成第二鏈cDNA
2.2.3.6 體外轉(zhuǎn)錄合成標(biāo)記cRNA
2.2.3.7 aRNA純化
2.2.3.8 片斷化
2.2.3.9 雜交、洗滌、染色和掃描
2.2.4 芯片數(shù)據(jù)分析
2.2.4.1 數(shù)據(jù)檢驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)化
2.2.4.2 差異基因篩選
2.2.4.3 差異表達(dá)基因GO富集分析
2.2.4.4 差異表達(dá)基因ManMap分析
2.3 qRT-PCR驗(yàn)證芯片結(jié)果
2.3.1 材料
2.3.2 RNA提取
2.3.3 cDNA合成
2.3.4 引物設(shè)計(jì)
2.3.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備
2.3.6 實(shí)時(shí)熒光定量PCR測定
3 結(jié)果與分析
3.1 黃龍病毒源樹獲得
3.2 琯溪蜜柚和椪柑嫁接情況
3.3 基因芯片RNA提取質(zhì)量檢測
3.4 表達(dá)譜芯片雜交結(jié)果分析
3.4.1 芯片雜交信號(hào)散點(diǎn)圖
3.4.2 差異表達(dá)基因篩選
3.5 差異基因表達(dá)GO功能分析
3.5.1 有參富集分析
3.5.2 單因素富集分析
3.5.2.1 細(xì)胞進(jìn)程
3.5.2.2 生物調(diào)節(jié)
3.5.2.3 脅迫反應(yīng)
3.5.2.4 植物代謝
3.6 差異表達(dá)基因ManMap分析
3.6.1 細(xì)胞壁
3.6.2 抗病相關(guān)基因
3.6.3 轉(zhuǎn)錄因子
3.6.4 水楊酸及茉莉酸信號(hào)通路
3.6.5 抗病基因的表達(dá)
3.7 qRT-PCR驗(yàn)證
3.7.1 引物設(shè)計(jì)
3.7.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作
3.7.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR測定
4 結(jié)論與討論
4.1 差異表達(dá)基因GO富集分析
4.1.1 細(xì)胞生長和光合作用
4.1.2 細(xì)胞信號(hào)傳遞和內(nèi)穩(wěn)定過程
4.1.3 植物代謝與抗病性關(guān)系
4.1.4 生物脅迫響應(yīng)
4.2 差異表達(dá)基因的ManMap分析
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]次生細(xì)胞壁在植物抗病中的作用研究進(jìn)展[J]. 夏斐,范佩,張明菊,夏啟中. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(23)
[2]2014年中國植物科學(xué)若干領(lǐng)域重要研究進(jìn)展[J]. 種康,王臺(tái),錢前,王小菁,左建儒,顧紅雅,姜里文,陳之端,白永飛,楊淑華,孔宏智,陳凡,蕭浪濤. 植物學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]真核生物核酸外切體(exosome)的研究進(jìn)展[J]. 楊敏,韓玉珍. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2015(02)
[4]2014年江西柑橘產(chǎn)銷狀況及成本收益分析[J]. 劉曉斌. 江西農(nóng)業(yè). 2015(01)
[5]不同柑橘品種對(duì)黃龍病的抗性鑒定[J]. 劉登全,崔朝宇,蔣軍喜,龍瓏. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]柑橘黃龍病病原培養(yǎng)及分子檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 宋曉兵,彭埃天,陳霞,程保平,凌金鋒. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(23)
[7]花生干旱脅迫響應(yīng)基因的數(shù)字表達(dá)譜分析[J]. 孫愛清,張杰道,萬勇善,劉風(fēng)珍,張昆,孫利. 作物學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]‘琯溪蜜柚’熒光定量PCR內(nèi)參基因的篩選[J]. 王梨嬛,潘永娟,楊莉,蔡盛華,黃新忠. 果樹學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]柑橘黃龍病LAMP快速檢測方法的建立及應(yīng)用[J]. 黃麗,蘇華楠,唐科志,黃愛軍,周常勇,李中安. 果樹學(xué)報(bào). 2012(06)
[10]病程相關(guān)5蛋白功能機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 李白. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(27)
本文編號(hào):3205901
【文章來源】:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
本文縮略詞
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 柑橘黃龍病研究概況
1.1.1 柑橘黃龍病菌生物學(xué)特性
1.1.2 柑橘黃龍病癥狀、危害及分布
1.1.3 黃龍病的檢測與防治
1.1.4 柑橘黃龍病傳播、侵染與致病機(jī)理
1.2 基因芯片概述
1.2.1 基因芯片簡介
1.3 生物信息學(xué)簡介
1.3.1 生物信息學(xué)概念
1.3.2 生物信息學(xué)的應(yīng)用
1.3.2.1 系統(tǒng)發(fā)育分析
1.3.2.2 蛋白結(jié)構(gòu)和功能預(yù)測
1.3.2.3 基因表達(dá)譜分析
1.3.3 生物信息學(xué)在植物病害研究中的應(yīng)用
1.4 AgriGO數(shù)據(jù)分析簡介
1.4.1 GO(Gene Ontology)和AgriGO數(shù)據(jù)分析平臺(tái)介紹
1.4.2 單因素富集分析( Singular Enrichment Analysis,SEA)
1.4.3 基因富集參數(shù)分析(Parametric Analysis of Gene Set Enrichment,PAGE)
1.5 MapMan通路分析軟件
1.5.1 分類模塊
1.5.2 圖像注釋模塊
1.6 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
1.6.1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR的原理
1.6.2 TaqMan探針法
1.6.3 SYBR Green法
1.7 項(xiàng)目研究目的和研究內(nèi)容
1.7.1 研究目的
1.7.2 本論文研究技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料與病原菌
2.1.2 主要儀器和試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 柑橘黃龍病毒源樹篩選
2.2.1.1 柑橘黃龍病菌檢測
2.2.1.2 柑橘植原體的檢測
2.2.1.3 柑橘衰退病毒的檢測
2.2.2 柑橘黃龍病菌芽接接種
2.2.3 基因表達(dá)譜芯片雜交
2.2.3.1 樣品處理
2.2.3.2 柑橘總RNA提取
2.2.3.3 總RNA純化
2.2.3.4 反轉(zhuǎn)錄合成第一鏈cDNA
2.2.3.5 反轉(zhuǎn)錄合成第二鏈cDNA
2.2.3.6 體外轉(zhuǎn)錄合成標(biāo)記cRNA
2.2.3.7 aRNA純化
2.2.3.8 片斷化
2.2.3.9 雜交、洗滌、染色和掃描
2.2.4 芯片數(shù)據(jù)分析
2.2.4.1 數(shù)據(jù)檢驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)化
2.2.4.2 差異基因篩選
2.2.4.3 差異表達(dá)基因GO富集分析
2.2.4.4 差異表達(dá)基因ManMap分析
2.3 qRT-PCR驗(yàn)證芯片結(jié)果
2.3.1 材料
2.3.2 RNA提取
2.3.3 cDNA合成
2.3.4 引物設(shè)計(jì)
2.3.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備
2.3.6 實(shí)時(shí)熒光定量PCR測定
3 結(jié)果與分析
3.1 黃龍病毒源樹獲得
3.2 琯溪蜜柚和椪柑嫁接情況
3.3 基因芯片RNA提取質(zhì)量檢測
3.4 表達(dá)譜芯片雜交結(jié)果分析
3.4.1 芯片雜交信號(hào)散點(diǎn)圖
3.4.2 差異表達(dá)基因篩選
3.5 差異基因表達(dá)GO功能分析
3.5.1 有參富集分析
3.5.2 單因素富集分析
3.5.2.1 細(xì)胞進(jìn)程
3.5.2.2 生物調(diào)節(jié)
3.5.2.3 脅迫反應(yīng)
3.5.2.4 植物代謝
3.6 差異表達(dá)基因ManMap分析
3.6.1 細(xì)胞壁
3.6.2 抗病相關(guān)基因
3.6.3 轉(zhuǎn)錄因子
3.6.4 水楊酸及茉莉酸信號(hào)通路
3.6.5 抗病基因的表達(dá)
3.7 qRT-PCR驗(yàn)證
3.7.1 引物設(shè)計(jì)
3.7.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作
3.7.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR測定
4 結(jié)論與討論
4.1 差異表達(dá)基因GO富集分析
4.1.1 細(xì)胞生長和光合作用
4.1.2 細(xì)胞信號(hào)傳遞和內(nèi)穩(wěn)定過程
4.1.3 植物代謝與抗病性關(guān)系
4.1.4 生物脅迫響應(yīng)
4.2 差異表達(dá)基因的ManMap分析
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]次生細(xì)胞壁在植物抗病中的作用研究進(jìn)展[J]. 夏斐,范佩,張明菊,夏啟中. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(23)
[2]2014年中國植物科學(xué)若干領(lǐng)域重要研究進(jìn)展[J]. 種康,王臺(tái),錢前,王小菁,左建儒,顧紅雅,姜里文,陳之端,白永飛,楊淑華,孔宏智,陳凡,蕭浪濤. 植物學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]真核生物核酸外切體(exosome)的研究進(jìn)展[J]. 楊敏,韓玉珍. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2015(02)
[4]2014年江西柑橘產(chǎn)銷狀況及成本收益分析[J]. 劉曉斌. 江西農(nóng)業(yè). 2015(01)
[5]不同柑橘品種對(duì)黃龍病的抗性鑒定[J]. 劉登全,崔朝宇,蔣軍喜,龍瓏. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]柑橘黃龍病病原培養(yǎng)及分子檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 宋曉兵,彭埃天,陳霞,程保平,凌金鋒. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(23)
[7]花生干旱脅迫響應(yīng)基因的數(shù)字表達(dá)譜分析[J]. 孫愛清,張杰道,萬勇善,劉風(fēng)珍,張昆,孫利. 作物學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]‘琯溪蜜柚’熒光定量PCR內(nèi)參基因的篩選[J]. 王梨嬛,潘永娟,楊莉,蔡盛華,黃新忠. 果樹學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]柑橘黃龍病LAMP快速檢測方法的建立及應(yīng)用[J]. 黃麗,蘇華楠,唐科志,黃愛軍,周常勇,李中安. 果樹學(xué)報(bào). 2012(06)
[10]病程相關(guān)5蛋白功能機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 李白. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(27)
本文編號(hào):3205901
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