稻曲�。≧ice false smut）是在水稻穗部發(fā)生的重要病害,由稻曲菌（Ustilaginoidea virens）侵染引起。稻曲病不僅可造成水稻產(chǎn)量損失,且稻曲菌產(chǎn)生的毒素會(huì)污染谷物,對(duì)糧食安全造成嚴(yán)重威脅。本研究基于稻曲菌對(duì)水稻晚秈98的穎花侵染過(guò)程觀察,使用RNA-seq技術(shù)對(duì)稻曲菌侵染各個(gè)階段的樣品進(jìn)行深度測(cè)序,分析和鑒定稻曲菌侵染過(guò)程的差異表達(dá)基因和lncRNA,并對(duì)稻曲球發(fā)育相關(guān)基因UvCesA和稻曲菌生長(zhǎng)相關(guān)lncRNA UvlncNAT-MFS進(jìn)行了功能研究。此外,本研究還開發(fā)了一套基于比較基因組的稻曲菌特異性分子檢測(cè)靶標(biāo)篩選方法,并設(shè)計(jì)了6組稻曲菌巢式PCR檢測(cè)引物。研究主要結(jié)果如下:（1）將稻曲菌從侵染至稻曲球形成的過(guò)程劃分為5個(gè)階段（Stage 1-5）。利用RNA-Seq技術(shù)對(duì)Stage 1、Stage 2、Stage 3和Stage 4這4個(gè)階段的樣品進(jìn)行深度測(cè)序。以Stage 1作為對(duì)照,分析其余的3個(gè)階段與第一階段的差異基因,結(jié)果表明與稻曲菌侵染第一階段相比,Stage 2、Stage 3和Stage 4分別鑒定到1031、1965和1972個(gè)顯著上... 

【文章來(lái)源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：156 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略表
第一章 前言
    1 水稻稻曲病研究概況
        1.1 水稻稻曲病的發(fā)生與危害
        1.2 稻曲病的病害循環(huán)及稻曲菌的侵染過(guò)程
        1.3 稻曲菌的分子檢測(cè)
        1.4 稻曲菌多組學(xué)相關(guān)研究進(jìn)展
        1.5 稻曲菌功能基因的研究
    2 長(zhǎng)鏈非編碼RNA
        2.1 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的定義、分類和鑒定
        2.2 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的作用機(jī)制及功能
        2.3 長(zhǎng)鏈非編碼RNA在真菌中的研究進(jìn)展
    3 CesA基因的研究
        3.1 CesA基因的發(fā)現(xiàn)
        3.2 CesA蛋白的特征與功能
        3.3 CesA基因在真核微生物中的研究
    4 本研究的目的與意義
第二章 稻曲菌侵染水稻穎花不同時(shí)期的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析和lncRNA的鑒定
    1 材料和方法
        1.1 試驗(yàn)材料
        1.2 試驗(yàn)方法
    2 結(jié)果與分析
        2.1 稻曲菌在水稻穎殼表面定殖階段（Stage 1,1 dpi）
        2.2 稻曲菌對(duì)水稻花器官的初侵染階段（Stage 2,3 dpi）
        2.3 稻曲菌在水稻穎殼內(nèi)部完成定殖階段（Stage 3,6 dpi）
        2.4 稻曲菌厚垣孢子形成階段（Stage 4,15 dpi）
        2.5 稻曲菌侵染稻穗后期形成成熟稻曲球階段（Stage 5,20 dpi）
        2.6 稻曲菌各個(gè)侵染階段樣品RNA-seq數(shù)據(jù)及質(zhì)量評(píng)估
        2.7 稻曲菌侵染各個(gè)階段中差異表達(dá)基因
        2.8 致病相關(guān)基因在稻曲菌侵染各個(gè)階段的表達(dá)分析和qRT-PCR驗(yàn)證
        2.9 稻曲菌侵染各個(gè)階段差異表達(dá)基因GO功能富集分析
        2.10 稻曲菌侵染各個(gè)階段差異表達(dá)基因KEGG富集分析
        2.11 稻曲菌糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷水解酶相關(guān)基因在侵染各個(gè)階段的差異表達(dá)分析
        2.12 稻曲菌lncRNA的鑒定
        2.13 稻曲菌lincRAN、lncNAT和 mRNA的長(zhǎng)度及外顯子分析
        2.14 稻曲菌侵染不同時(shí)期差異表達(dá)lincRAN、lncNAT和mRNA的分析
        2.15 差異表達(dá)lincRAN、lncNAT的分類和靶標(biāo)基因的GO富集分析
        2.16 與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白或者物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控相關(guān)的差異表達(dá)lncNAT及其對(duì)應(yīng)正義鏈基因的篩選和qRT-PCR驗(yàn)證
    3 小結(jié)和討論
第三章 稻曲菌纖維素合酶基因UvCesA的功能研究
    1 材料和方法
        1.1 試驗(yàn)材料
        1.2 試驗(yàn)方法
    2 結(jié)果與分析
        2.1 稻曲菌UvCesA基因的序列分析
        2.2 UvCesA基因在4 個(gè)稻曲菌侵染階段的表達(dá)動(dòng)態(tài)
        2.3 UvCesA基因敲除和互補(bǔ)轉(zhuǎn)化子的驗(yàn)證
        2.4 UvCesA基因敲除和互補(bǔ)轉(zhuǎn)化子的生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢量測(cè)定
        2.5 UvCesA基因敲除互補(bǔ)轉(zhuǎn)化子細(xì)胞對(duì)外界壓力脅迫的響應(yīng)
        2.6 UvCesA基因敲除互補(bǔ)轉(zhuǎn)化子的致病力測(cè)定及侵染觀察
        2.7 UvCesA基因敲除轉(zhuǎn)化子接種后誘導(dǎo)水稻灌漿相關(guān)基因的表達(dá)動(dòng)態(tài)
        2.8 不同糖類物質(zhì)對(duì)UvCesA基因敲除轉(zhuǎn)化子生長(zhǎng)的影響
        2.9 UvCesA基因敲除轉(zhuǎn)化子與野生型菌株菌絲的透射電鏡觀察
        2.10 UvCesA蛋白的亞細(xì)胞定位觀察
    3 小結(jié)和討論
第四章 稻曲菌長(zhǎng)鏈非編碼RNA lncNAT-MFS的功能研究
    1 材料和方法
        1.1 試驗(yàn)材料
        1.2 試驗(yàn)方法
    2 結(jié)果與分析
        2.1 稻曲菌UvlncNAT-MFS和 UvMFS的序列分析和在侵染各階段的表達(dá)動(dòng)態(tài)分析
        2.2 熒光原位雜交（FISH）分析UvlncNAT-MFS的亞細(xì)胞定位
        2.3 UvlncNAT-MFS和UvMFS的沉默和超表達(dá),以及UvMFS基因的敲除和互補(bǔ)
        2.4 UvlncNAT-MFS和UvMFS的沉默和超表達(dá)轉(zhuǎn)化子,以及UvMFS基因的敲除和互補(bǔ)轉(zhuǎn)化子生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢量測(cè)定
        2.5 UvlncNAT-MFS和UvMFS的沉默和超表達(dá)轉(zhuǎn)化子,以及UvMFS基因的敲除和互補(bǔ)轉(zhuǎn)化子細(xì)胞對(duì)外界壓力脅迫的響應(yīng)
        2.6 UvlncNAT-MFS和UvMFS的沉默和超表達(dá)轉(zhuǎn)化子,以及UvMFS基因的敲除和互補(bǔ)轉(zhuǎn)化子的致病力測(cè)定
        2.7 UvlncNAT-MFS和UvMFS形成的RNA-RNA二聚體檢測(cè)
    3 小結(jié)和討論
第五章 基于比較基因組的稻曲菌特異性PCR檢測(cè)引物開發(fā)
    1 材料和方法
        1.1 試驗(yàn)材料
        1.2 試驗(yàn)方法
    2 結(jié)果與分析
        2.1 稻曲菌特異性PCR檢測(cè)靶標(biāo)篩選
        2.2 稻曲菌特異性PCR檢測(cè)引物的篩選與評(píng)估
        2.3 水稻接種稻曲菌后的PCR檢測(cè)
        2.4 稻田間孕穗期水稻樣品的PCR檢測(cè)
    3 小結(jié)和討論
第六章 全文總結(jié)、創(chuàng)新性與展望
    1 全文總結(jié)
    2 創(chuàng)新性
    3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄1 :附表
    附錄2 :個(gè)人發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）及其在昆蟲學(xué)研究中的進(jìn)展[J]. 朱斌,梁沛,高希武.  昆蟲學(xué)報(bào). 2016(11)
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[3]雜交水稻種子成熟過(guò)程活力、生理生化和耐藏力的變化及脫水劑應(yīng)用效果的研究[D]. 朱麗偉.浙江大學(xué) 2015
[4]稻曲病菌接種技術(shù)、群體遺傳結(jié)構(gòu)及致病力分化研究[D]. 賈切.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]稻曲病菌UvustA、UvPmk1和UvCDC2基因的功能研究[D]. 白婧.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]稻曲病菌的生物學(xué)、侵染特性及遺傳多樣性研究[D]. 李陽(yáng).華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3151964