獼猴桃細菌性潰瘍病是獼猴桃產(chǎn)業(yè)最具毀滅性的病害,于1984年在日本首次發(fā)生,近年在世界大部分獼猴桃主栽區(qū)流行開來,已成為重要的世界性病害。該病害危害嚴重、流行速度快,但難以有效防治。該病害由丁香假單胞菌獼猴桃致病變種（Pseudomonas syringae pv.actinidiae,Psa）引起,至少由4個遺傳差異的生物型（biovar）群體組成,其中biovar 3為全球普遍流行群體,而biovar 1、2和5僅在日本或韓國流行。然而,作為獼猴桃原產(chǎn)國和最大生產(chǎn)國的中國,雖然早在1986年已發(fā)生該病害,但是病菌特征和群體結(jié)構(gòu)尚未充分明確,造成了病害防治的盲目與被動,需要系統(tǒng)研究。為了有針對性地開發(fā)新的防治措施,迫切需要明確病菌的致病機制。目前,多個研究小組利用植物病菌互作的蛋白組、次級代謝產(chǎn)物分離、基因敲除等方法,發(fā)現(xiàn)了一些潛在致病因子間接或輕微影響致病力,但仍未充分發(fā)現(xiàn)Psa的關(guān)鍵致病因子。因此,本研究對陜西獼猴桃潰瘍病菌的遺傳結(jié)構(gòu)和致病力分化特征進行研究;以此為基礎(chǔ),進一步對強弱致病菌株進行系統(tǒng)分析,以明確Psa的致病相關(guān)因子及其參與的致病機制。具體結(jié)果如下:1)明確了陜西P... 

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【學位級別】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 獼猴桃細菌性潰瘍病的發(fā)生與研究概況
        1.1.1 病害發(fā)生與危害
        1.1.2 病原種類與Psa的群體結(jié)構(gòu)
            1.1.2.1 病菌種類
            1.1.2.2 Psa的分類地位與遺傳特征
            1.1.2.3 Psa的群體結(jié)構(gòu)
        1.1.3 病害防治現(xiàn)狀
        1.1.4 病菌致病機制研究進展
    1.2 細菌群體遺傳學技術(shù)及其應用
        1.2.1 細菌常用遺傳分型技術(shù)
        1.2.2 比較基因組學鑒定細菌致病因子
        1.2.3 P. syringae的比較基因組學研究
    1.3 P. syringae致病機制研究進展
        1.3.1 分泌系統(tǒng)在致病中的作用
        1.3.2 毒素的致病作用
        1.3.3 細菌合成的植物激素
        1.3.4 其它致病相關(guān)因子
    1.4 P. syringae三型分泌系統(tǒng)與效應蛋白的致病功能
        1.4.1 細菌三型分泌系統(tǒng)概況
        1.4.2 P. syringae的三型分泌系統(tǒng)
        1.4.3 P. syringae三型分泌系統(tǒng)的調(diào)控研究
        1.4.4 三型效應蛋白的功能與特征
    1.5 研究目的與意義
第二章 獼猴桃潰瘍病菌群體結(jié)構(gòu)與致病力分化特征
    2.1 材料與方法
        2.1.1 供試菌株、質(zhì)粒、試劑和植物材料
        2.1.2 獼猴桃潰瘍病菌分離、培養(yǎng)與保存
        2.1.3 PCR、電泳與測序
        2.1.4 病菌致病力試驗
        2.1.5 建立、優(yōu)化、驗證多重PCR體系和檢測田間病樣
        2.1.6 16S、ITS、MLSA與多基因分型
        2.1.7 全基因組測序與分析
        2.1.8 統(tǒng)計分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 獼猴桃潰瘍病病菌種類
        2.2.2 建立多重PCR體系檢測3種獼猴桃潰瘍病菌
        2.2.3 陜西省獼猴桃潰瘍病主要由Psa引起
        2.2.4 陜西省Psa屬于生物型（biovar）3
        2.2.5 陜西省Psa3包括3個分布廣泛的亞群
        2.2.6 三個Psa3亞群的分布特征
        2.2.7 三個Psa3亞群的致病力分化特征
        2.2.8 比較基因組學揭示Psa3分化的遺傳基礎(chǔ)
    2.3 討論
        2.3.1 Psa是陜西省獼猴桃潰瘍病的主要病原
        2.3.2 陜西Psa3存在遺傳分化
        2.3.3 強弱致病菌株用于鑒定致病相關(guān)因子
    2.4 小結(jié)
第三章 強弱致病菌株的比較基因組和外泌蛋白組鑒定致病因子
    3.1 材料與方法
        3.1.1 供試菌株、質(zhì)粒、試劑和植物材料
        3.1.2 病菌致病力試驗
        3.1.3 煙草HR、臺盼蘭染色
        3.1.4 PCR、電泳與測序
        3.1.5 基因敲除，構(gòu)建突變體
        3.1.6 細菌外泌蛋白的提取與SDS-PAGE檢測
        3.1.7 外泌蛋白組測序與分析
        3.1.8 統(tǒng)計分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 強弱致病菌株的表型比較
        3.2.2 比較蛋白組學發(fā)現(xiàn)M227外泌更少的T3SS/TSEs
        3.2.3 T3SS為Psa致病及誘導非寄主HR所必需
        3.2.4 強弱致病菌株的比較基因組學鑒定致病關(guān)鍵位點
            3.2.4.1 差異基因hfq影響Psa生長和部分致病力
            3.2.4.2 T3SS差異位點顯著影響Psa對寄主的致病力和對非寄主的HR
    3.3 討論
    3.4 小結(jié)
第四章 獼猴桃潰瘍病菌三型效應蛋白的致病功能研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 供試菌株、質(zhì)粒、試劑和植物材料
        4.1.2 PCR、電泳與測序
        4.1.3 基因敲除，獲得單、多基因突變體
        4.1.4 構(gòu)建突變體功能互補菌株
        4.1.5 病菌致病力試驗
        4.1.6 統(tǒng)計分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 建立獼猴桃潰瘍病菌Psa的T3E repertoire
        4.2.2 獲得大量T3E單、多基因突變體
        4.2.3 核心效應蛋白AvrE1/HopM1為Psa重要致病因子
        4.2.4 可變效應蛋白HopR1為Psa重要致病因子
        4.2.5 基因簇A、E和F包含功能冗余的T3E
        4.2.6 部分T3E的缺失提高病菌致病力
        4.2.7 特定T3E對不同種類/品種獼猴桃的致病作用不同
    4.3 討論
        4.3.1 T3E單、多基因突變體用于研究致病、寄主選擇和相互作用
        4.3.2 HopR1可能靶向寄主重要的防御過程
    4.4 小結(jié)
第五章 全文結(jié)論與創(chuàng)新點
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
參考文獻
附錄
縮略詞
致謝
作者簡介



本文編號：3722417