三個(gè)轉(zhuǎn)錄因子在本氏煙抗疫病中的功能與機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-23 20:24
疫霉屬包含多種破壞性植物病原菌,其中寄生疫霉(Phytophthora parasitica,又名煙草疫霉)寄主范圍廣,可以為害多種作物,每年給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重危害。本氏煙(Nicotiana benthamiana)對(duì)寄生疫霉等多種疫霉菌敏感,易于進(jìn)行病毒誘導(dǎo)的基因沉默和蛋白瞬時(shí)表達(dá)等操作,是研究植物與疫霉互作的一個(gè)優(yōu)良模式植物。前期研究表明在寄生疫霉侵染本氏煙的過(guò)程中,大量的轉(zhuǎn)錄因子被病原菌誘導(dǎo),然而這些轉(zhuǎn)錄因子在植物與疫霉互作中的作用和機(jī)制尚不清楚。例如,哪些轉(zhuǎn)錄因子在互作過(guò)程中發(fā)揮重要作用?它們參與調(diào)控的信號(hào)通路和代謝途徑是什么?又是如何發(fā)揮作用的?本研究以本氏煙與寄生疫霉互作體系為體系,綜合利用RNA-Seq、qRT-PCR、VIGS、酵母單雜交和ChIP-Seq等技術(shù),較為系統(tǒng)地分析了本氏煙轉(zhuǎn)錄因子的生物信息學(xué)特征,鑒定了參與抗病的重要轉(zhuǎn)錄因子,并初步闡述了其中3個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的作用機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:本氏煙與疫霉互作過(guò)程中的生物信息學(xué)分析。通過(guò)分析寄生疫霉侵染本氏煙葉片的RNA-Seq數(shù)據(jù),鑒定獲得了 1016個(gè)差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子。通過(guò)熒光定量和半定量技術(shù)對(duì)其中300...
【文章來(lái)源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:159 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖3-3植物bHLH轉(zhuǎn)錄因子的全基因組鑒定
?下篇研宄內(nèi)容第一章本氏煙與疫霉互作過(guò)程中的生物信息學(xué)分析???4-??conserved?aa?>50?:?ERRR?LLP?K?D?A?L?EAI?Y?L??C〇nsensus(°/o)?:?6068?7675?91?69?84?68?54?62?74?505152?74?90??,?Basic?,?Helix?.?Loop?,?Helix?.??圖3-6?bHLH結(jié)構(gòu)域在本氏煙bHLH蛋白中高度保守。??Fig.?3-6?The?bHLH?domain?is?highly?conserved?across?all?Nicotiana?benthamiana?bHLH??proteins.?The?height?of?each?stack?represents?the?conservation?rate?of?the?sequence?at?each?indicated??position.?The?residues?with?>50%?conservation?are?indicated?below?the?x-axis.??2.8基因復(fù)制促進(jìn)本氏煙bHLH轉(zhuǎn)錄因子家族的擴(kuò)張??為了研究本氏煙中NbbHLH家族的擴(kuò)張機(jī)制,我們分析了這些蛋白質(zhì)之間的序列??相似性。結(jié)果表明,225個(gè)本氏煙bHLH轉(zhuǎn)錄因子中與其他蛋白質(zhì)相似的超過(guò)了??80.0%,但其中僅有69.4%與其他三個(gè)種中的成員具有高度序列相似性(>80%)(圖??3-7-A)。這些結(jié)果表明基因復(fù)制是本氏煙中的主要擴(kuò)張機(jī)制。我們進(jìn)一步調(diào)查了這些??假定的重復(fù)基因在整個(gè)基因組中的分布。所有324本氏煙bHLH轉(zhuǎn)錄因子分布在300??個(gè)scaffold
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CRISPR/Cas9系統(tǒng)在本氏煙草基因敲除中的應(yīng)用[J]. 楊學(xué)飛,劉亞娟,高原,孫貝貝,馬利納,于興海,哈達(dá). 分子植物育種. 2017(01)
[2]煙草黑脛病及其抗性鑒定方法研究進(jìn)展[J]. 孫計(jì)平,李雪君,朱景偉. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(08)
[3]植物逆境抗性相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展[J]. 桑新華,吳忠義,黃叢林,張潞生. 植物學(xué)通報(bào). 2004(06)
[4]煙草黑脛病的綜合防治及其研究進(jìn)展[J]. 王萬(wàn)能,肖崇剛. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2003(02)
[5]植物的基因?qū)蚩共⌒詫W(xué)說(shuō)[J]. 王慶華,尹小燕,張舉仁. 生命的化學(xué). 2003(01)
[6]植物轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)與調(diào)控作用[J]. 劉強(qiáng),張貴友,陳受宜. 科學(xué)通報(bào). 2000(14)
博士論文
[1]寄生疫霉菌與寄主植物特異性互作的初步研究[D]. 孟玉玲.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3096374
【文章來(lái)源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖3-3植物bHLH轉(zhuǎn)錄因子的全基因組鑒定
?下篇研宄內(nèi)容第一章本氏煙與疫霉互作過(guò)程中的生物信息學(xué)分析???4-??conserved?aa?>50?:?ERRR?LLP?K?D?A?L?EAI?Y?L??C〇nsensus(°/o)?:?6068?7675?91?69?84?68?54?62?74?505152?74?90??,?Basic?,?Helix?.?Loop?,?Helix?.??圖3-6?bHLH結(jié)構(gòu)域在本氏煙bHLH蛋白中高度保守。??Fig.?3-6?The?bHLH?domain?is?highly?conserved?across?all?Nicotiana?benthamiana?bHLH??proteins.?The?height?of?each?stack?represents?the?conservation?rate?of?the?sequence?at?each?indicated??position.?The?residues?with?>50%?conservation?are?indicated?below?the?x-axis.??2.8基因復(fù)制促進(jìn)本氏煙bHLH轉(zhuǎn)錄因子家族的擴(kuò)張??為了研究本氏煙中NbbHLH家族的擴(kuò)張機(jī)制,我們分析了這些蛋白質(zhì)之間的序列??相似性。結(jié)果表明,225個(gè)本氏煙bHLH轉(zhuǎn)錄因子中與其他蛋白質(zhì)相似的超過(guò)了??80.0%,但其中僅有69.4%與其他三個(gè)種中的成員具有高度序列相似性(>80%)(圖??3-7-A)。這些結(jié)果表明基因復(fù)制是本氏煙中的主要擴(kuò)張機(jī)制。我們進(jìn)一步調(diào)查了這些??假定的重復(fù)基因在整個(gè)基因組中的分布。所有324本氏煙bHLH轉(zhuǎn)錄因子分布在300??個(gè)scaffold
amily?11???■?■?■?B-NbbHLH176|??..???■J?發(fā)?NbbHLH175?|Subfamlly?14???■??NbbHLHl861?Subfamily?21??■?NbbHLH30?I?Subfamily?23??■?TC-rich?repeats?TGACC-aotif?■?SUN-aotif?鼸?CGTCA-aotif???EIRE??雄?Box-寶?1?豳?ELI-box3?■?TCA-clcncnt?鐵?EKE??圖3-9候選轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)子的順式元件分析??Fig.?3-9?Cis-element?analysis?of?the?selected?NbbHLHs?promoters.?Cis-element?analysis?of?the??indicated?genes?from?1500?-bp?upstream?to?the?transcription?start?site.?The?line?represents?the?forward??sequence?of?NbbHLHs.??表3-2?28?jìng)(gè)上調(diào)表達(dá)的bHLH轉(zhuǎn)錄因子的順式作用元件???Tab.?3-2?The?cis-element?of?28?up-regulated?bHLH?TFs???Motifs?Sequences?Numbers?Functional?annotations??‘.r?i〇?c/s-acting?regulatory?element?involved?in??TGACG?MeJA-responsiveness??Box-Wl?TTGACC
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CRISPR/Cas9系統(tǒng)在本氏煙草基因敲除中的應(yīng)用[J]. 楊學(xué)飛,劉亞娟,高原,孫貝貝,馬利納,于興海,哈達(dá). 分子植物育種. 2017(01)
[2]煙草黑脛病及其抗性鑒定方法研究進(jìn)展[J]. 孫計(jì)平,李雪君,朱景偉. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(08)
[3]植物逆境抗性相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展[J]. 桑新華,吳忠義,黃叢林,張潞生. 植物學(xué)通報(bào). 2004(06)
[4]煙草黑脛病的綜合防治及其研究進(jìn)展[J]. 王萬(wàn)能,肖崇剛. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2003(02)
[5]植物的基因?qū)蚩共⌒詫W(xué)說(shuō)[J]. 王慶華,尹小燕,張舉仁. 生命的化學(xué). 2003(01)
[6]植物轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)與調(diào)控作用[J]. 劉強(qiáng),張貴友,陳受宜. 科學(xué)通報(bào). 2000(14)
博士論文
[1]寄生疫霉菌與寄主植物特異性互作的初步研究[D]. 孟玉玲.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3096374
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