發(fā)布時間：2021-06-10 13:05

　　灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea）引起的植物灰霉病屬于世界性病害,是露地和保護地作物常見且較難防治的一種真菌性病害。灰葡萄孢菌是典型的死體營養(yǎng)型病原真菌,可侵染1400多種不同的寄主植物,包括幾乎所有的蔬菜及果樹。寄主植株從苗期到掛果期、運輸、儲存期均可發(fā)病,造成巨大的經濟損失,特別是在現(xiàn)代設施農業(yè)的快速發(fā)展階段,為灰霉病的發(fā)生提供了適宜的環(huán)境條件,灰霉病的危害呈逐年提高的趨勢。正因為它寄主廣泛、危害巨大,灰葡萄孢菌名列分子植物病理學中十大重要真菌病原物的第二位。目前對灰葡萄孢菌的防治還沒有十分有效的方法,傳統(tǒng)的解決方式是使用大量的農藥,不僅涉及食品安全,而且還造成環(huán)境污染,嚴重危害人們的身體健康。因此,亟需深入研究灰葡萄孢菌的致病機制,以便尋找到有效和環(huán)境友好的灰霉病防治方法。本研究同時對寄主植物番茄（Solanum lycopersicum）和灰葡萄孢菌進行轉錄組（RNA-seq）分析,并對部分差異表達基因（DEG）進行功能驗證,便于我們能夠更好地了解其相互作用的機制。分析灰葡萄孢菌侵染番茄葉片24小時后的混合轉錄組,此時是病原菌在葉表皮中滲透和發(fā)育的關鍵時間點,灰葡萄... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

灰葡萄孢菌的侵染循環(huán)Figue1.1：InfectioncycleofB.cinerea

第2章灰葡萄孢菌與番茄互作過程中轉錄組數(shù)據(jù)分析11在灰葡萄孢菌中，大多數(shù)DEGs的基因本體（Geneontology，GO）富集在“代謝途徑”，“生物過程”，“單一生物代謝”和“氧化還原”的生物學過程。“碳水化合物代謝過程”是細胞成分類別的主要子類別。在分子功能類別中，“催化活性”，“氧化還原酶活性”，“水解酶活性”，“結構成分和分子活性”最豐富（圖2.1D）中。圖2.1番茄和灰葡萄孢菌相互作用初期的差異表達基因（DEG）番茄（A）和灰葡萄孢菌（B）中顯著上調和下調的基因Figure2.1.Differentiallyexpressedgenes(DEGs)intomatoandB.cinereaatearlystageoftheirinteraction.(A,B)Significantlyupregulatedanddownregulatedgenesintomato(A)andB.cinerea(B)duringtheirearlystageofinteraction.（A）在與灰葡萄孢菌的相互作用過程中，番茄基因上調（左）和下調（右）基因數(shù)量。（B）當灰葡萄孢菌與番茄的相互作用在24hpi時，灰葡萄孢菌上調（左）和下調（右）的基因。log2≥1，p≤0.01。（C-D）在相互作用的早期，番茄（C）和灰葡萄孢菌（D）中的30個最豐富的GO富集。番茄（C）和灰葡萄孢菌（D）中的條形圖反映了分布在不同GO富集中的DEG數(shù)量。數(shù)據(jù)來自兩個獨立的實驗。I1和I2：分別為獨立實驗1和2。(A)Tomatoupregulated(left)anddownregulated(right)genesduringinteractionwithB.cinerea.(B)B.cinereaupregulated(left)anddownregulated(right)geneswhenthefungusinteractionwithtomatoleavesatearlystageat24hpi.DEGswerefilteredwithacut-offoflog2-foldchange≥1andFDR-correctedp≤0.01.(C-D)The30mostenrichedGOtermsintomato(C)andB.cinerea(D)duringtheirearlystageofinteraction.Barchartsintomato(C)andB.cinerea(D)reflectth

吉林大學博士學位論文122.3番茄和灰葡萄孢菌DEGs的KEGG富集分析為了確定相互作用中可能涉及的途徑，作者進行了KEGG（kyotoencyclopediaofgenesandgenomes）番茄和灰葡萄孢菌DEGs的富集分析。分析表明，在受侵染的番茄葉片中，“脂肪酸降解”，“光合作用-觸角蛋白”，“苯丙氨酸，酪氨酸和色氨酸生物合成”以及“乙醛酸和二羧酸酯代謝”是最富集的途徑（圖2.2A）。與這些代謝途徑相關的基因可能會增強番茄對灰葡萄孢的防御能力。同時，病原體中的“次級代謝產物的生物合成”，“核糖體”，“淀粉和蔗糖代謝”，“氨基酸的生物合成”和“2-氧代羧酸代謝”被列為最富集的前五種途徑（圖2.2B）圖2.2差異表達基因KEGG富集分析Figure2.2The20mostenrichedKEGGpathwaysintomato(A)andB.cinerea(B)duringtheirearlystageofinteraction.“Richfactor”representstheratiooftheDEGsnumbertothenumberofgenesannotatedinthispathway.ThegreateroftheRichfactor,thegreaterthedegreeofenrichmenttomato(A)orB.cinerea(B).2.4互作過程中番茄的基因表達分析2.4.1番茄在互作過程中表達量上調的差異基因分析為了解番茄對灰葡萄孢菌侵染的反應，作者選擇在灰葡萄孢菌侵染的早期階段番茄表達水平上調的基因，F(xiàn)C(foldchange)>2，以進一步進行功能注釋。使用該標準，在兩個獨立實驗中檢測到總共720個上調的番茄基因。高度上調（>50


本文編號：3222428