棉花不同抗性品種根系分泌物對黃萎病菌(V.dahliae)基因表達(dá)的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-06-08 22:02
目的:棉花是重要的經(jīng)濟(jì)作物,中國是世界上最大的棉花生產(chǎn)和消費(fèi)國。新疆是我國最大的植棉省區(qū),棉花產(chǎn)業(yè)不僅是新疆農(nóng)民主要經(jīng)濟(jì)收入來源和新疆的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè),也與新疆穩(wěn)定和長治久安密切相關(guān)。黃萎病是棉花的主要病害,由于常年連作,新疆棉花黃萎病病害逐年加重,嚴(yán)重影響了棉花的產(chǎn)量和品質(zhì),制約著新疆棉花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。棉花黃萎病是由大麗輪枝菌(Verticillium dahliae)引起的維管束病害,由于V.dahliae具有穩(wěn)定存在的微菌核結(jié)構(gòu),及其與寄主協(xié)同進(jìn)化過程中生理小種不斷地發(fā)生變異,導(dǎo)致棉花黃萎病難于進(jìn)行防控。由于V.dahliae致病分子機(jī)制的復(fù)雜性,人們對其研究仍處于探索階段。本研究通過對不同抗性棉花品種根系分泌物誘導(dǎo)后的V.dahliae轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行分析與比較,分離鑒定V.dahliae生長發(fā)育、早期侵染及其致病過程中發(fā)揮重要作用的基因并對其功能進(jìn)行研究,為揭示V.dahliae與宿主植物互作機(jī)制及致病分子機(jī)制奠定基礎(chǔ),以及為制定更好的策略對棉花黃萎病進(jìn)行防治提供依據(jù)。方法:(1)收集感病品種新陸早8號、耐病品種中植棉2號和抗病品種海7124的根系分泌物分別培養(yǎng)Vd991,分別收...
【文章來源】:石河子大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
V.dahliae侵染過程及侵染結(jié)構(gòu)--附著枝和侵染釘Figure1.1ObservationofrootcolonizationprocessandthespecificinfectionstructurehyphopodiumandpenetrationpegofVerticilliumdahliae.(Zhaoetal.,2016;金蕓等,2017)
轉(zhuǎn)錄組建庫測序原理圖
棉花不同抗性品種根系分泌物對黃萎病菌(V.dahliae)基因表達(dá)的影響17并耐病和抗病材料進(jìn)行后續(xù)根系分泌物的收集實(shí)驗(yàn)。l圖2.2新陸早8號、中植棉2號和海7124接種Vd991后的病害癥狀Figure2.2DiseasesymptomsofVd991infectiononXinluzao8,Zhongzhimian2andHai7124.圖示為接種20d后的照片。a:新陸早8號的病狀,b:中植棉2號的病狀,c:海7124的病狀,d:病情指數(shù)。用Duncan’smultiplerangetest分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01)。Thephotographwastakenat20dayspost-inoculation.a:DiseasesymptomsofVd991infectiononXinluzao8.b:DiseasesymptomsofVd991infectiononZhongzhimian2.c:DiseasesymptomsofVd991infectiononHai7124.d.DiseaseindexofVd991onXinluzao8(X),Zhongzhimian2(Z)andHai7124(H).Differentcapitallettersindicatesignificantdifferences(p<0.01)usingDuncan’smultiplerangetest.2.2.2RNA-seq質(zhì)量評估和轉(zhuǎn)錄組模式分析為了探索V.dahliae與棉花的相互作用機(jī)制,對不同抗感棉花根系分泌物培養(yǎng)的Vd991樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序。如表2-2所示,去除低質(zhì)量的reads后,每個文庫獲得了13000000-22000000個cleanreads,累計(jì)長度為1.97-3.12Gb。每個文庫有11657068-19529825個cleanreads能夠唯一的定位到V.dahliae的參考基因組上。88.2%以上唯一定位的reads分布在外顯子上,0.2-0.3%分布在內(nèi)含子上,6.7%-11.6%分布在基因間的區(qū)域(表S1)。每個樣本的兩個生物學(xué)重復(fù)間FPKM分布的皮爾遜相關(guān)系數(shù)(R2)均在0.945-0.987之間(p<0.001),表明RNA-seq數(shù)據(jù)可靠,具有較好的重復(fù)性(附圖S1)。隨機(jī)選取8個基因(表2-2),利用qRT-PCR技術(shù)進(jìn)一步對RNA-seq結(jié)果的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明這些基因在根
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The cotton WRKY transcription factor GhWRKY70 negatively regulates the defense response against Verticillium dahliae[J]. Xianpeng Xiong,Shichao Sun,Yanjun Li,Xinyu Zhang,Jie Sun,Fei Xue. The Crop Journal. 2019(03)
[2]一個編碼富含絲氨酸蛋白的基因影響大麗輪枝菌的微菌核形成、產(chǎn)孢及致病力[J]. 王春巧,陳志榮,宋雯,何芳,黃家風(fēng). 植物病理學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]植物抗重金屬脅迫研究進(jìn)展[J]. 王若男,乜蘭春,張雙雙,崔強(qiáng),賈明飛. 園藝學(xué)報(bào). 2019(01)
[4]煙草根系分泌物對煙草疫霉菌的抑制作用[J]. 馮超,戰(zhàn)徊旭,崔萌萌,徐傳濤,王靜,王文靜,王曉強(qiáng),陳德鑫. 煙草科技. 2018(09)
[5]我國棉花黃萎病研究十年回顧及展望[J]. 朱荷琴,李志芳,馮自力,馮鴻杰,魏鋒,趙麗紅,師勇強(qiáng),劉世超,周京龍. 棉花學(xué)報(bào). 2017(S1)
[6]發(fā)展基因沉默技術(shù),控制作物土傳真菌病害[J]. 郭惠珊,高峰,趙建華,張博森. 中國科學(xué)院院刊. 2017(08)
[7]寄主誘導(dǎo)的基因沉默提高植物真菌病害抗性研究進(jìn)展[J]. 程偉,李和平,何水林,廖玉才. 作物學(xué)報(bào). 2017(08)
[8]大麗輪枝菌侵染陸地棉早期的轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 張志東,段興鵬,周玉梅,李建福,韓松,高正銀,趙佳薇,左開井. 棉花學(xué)報(bào). 2017(03)
[9]基因沉默技術(shù)在抗真菌病害中的應(yīng)用和展望[J]. 金蕓,張濤,郭惠珊. 生物工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]VIGS技術(shù)高通量篩選棉花抗黃萎病相關(guān)基因[J]. 鄭娜,郭安慧,翟偉卜,郭慧敏,張珊珊,張文蔚,簡桂良,韓榕,齊放軍. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2016(05)
博士論文
[1]V型肌球蛋白在大麗輪枝菌與棉花互作過程中的機(jī)制研究[D]. 馮志迪.石河子大學(xué) 2017
[2]棉花黃萎病菌高效基因敲除體系的建立與Thit功能的研究[D]. 齊希梁.石河子大學(xué) 2016
[3]棉花組織誘導(dǎo)體系中大麗輪枝菌分泌蛋白分析及其致病性研究[D]. 肖紅利.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
[4]利用寄主誘導(dǎo)的基因沉默進(jìn)行大麗輪枝菌致病力相關(guān)基因的研究[D]. 蘇曉峰.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
[5]烤煙不同品種根系分泌物與黑脛病抗性關(guān)系研究[D]. 王戈.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]棉花黃萎病菌致萎毒素的生理生化特性研究[D]. 陳旭升.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 1998
碩士論文
[1]棉花大麗輪枝菌和向日葵大麗輪枝菌受兩種寄主誘導(dǎo)后的轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 范曉棟.石河子大學(xué) 2017
[2]大麗輪枝菌Fungaltrans轉(zhuǎn)錄因子VdFTF1調(diào)控致病性功能研究[D]. 張文琦.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[3]大麗輪枝菌致病相關(guān)基因VdNOP12及VdLHS1的功能分析[D]. 崔偉業(yè).中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[4]基于轉(zhuǎn)錄組測序篩選及克隆棉花抗黃萎病相關(guān)基因[D]. 邵冰欣.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2015
[5]基于轉(zhuǎn)錄組和VIGS技術(shù)發(fā)掘棉花抗黃萎病相關(guān)基因[D]. 鄭永杰.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]不同品種煙草根系分泌物的組分分析與抗黑脛病的關(guān)系[D]. 邱文龍.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[7]大麗輪枝菌微菌核萌發(fā)的基因表達(dá)譜分析及相關(guān)基因功能驗(yàn)證[D]. 胡東芳.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[8]棉花黃萎菌致病力分化測定及其致萎毒素研究[D]. 王彥.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[9]綠色熒光蛋白標(biāo)記的大麗輪枝菌的獲得及其在棉花中侵染過程研究[D]. 趙鳳軒.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2010
[10]棉花黃萎病菌致病力分化測定及其致萎毒素研究[D]. 張慧霞.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2008
本文編號:3219288
【文章來源】:石河子大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
V.dahliae侵染過程及侵染結(jié)構(gòu)--附著枝和侵染釘Figure1.1ObservationofrootcolonizationprocessandthespecificinfectionstructurehyphopodiumandpenetrationpegofVerticilliumdahliae.(Zhaoetal.,2016;金蕓等,2017)
轉(zhuǎn)錄組建庫測序原理圖
棉花不同抗性品種根系分泌物對黃萎病菌(V.dahliae)基因表達(dá)的影響17并耐病和抗病材料進(jìn)行后續(xù)根系分泌物的收集實(shí)驗(yàn)。l圖2.2新陸早8號、中植棉2號和海7124接種Vd991后的病害癥狀Figure2.2DiseasesymptomsofVd991infectiononXinluzao8,Zhongzhimian2andHai7124.圖示為接種20d后的照片。a:新陸早8號的病狀,b:中植棉2號的病狀,c:海7124的病狀,d:病情指數(shù)。用Duncan’smultiplerangetest分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01)。Thephotographwastakenat20dayspost-inoculation.a:DiseasesymptomsofVd991infectiononXinluzao8.b:DiseasesymptomsofVd991infectiononZhongzhimian2.c:DiseasesymptomsofVd991infectiononHai7124.d.DiseaseindexofVd991onXinluzao8(X),Zhongzhimian2(Z)andHai7124(H).Differentcapitallettersindicatesignificantdifferences(p<0.01)usingDuncan’smultiplerangetest.2.2.2RNA-seq質(zhì)量評估和轉(zhuǎn)錄組模式分析為了探索V.dahliae與棉花的相互作用機(jī)制,對不同抗感棉花根系分泌物培養(yǎng)的Vd991樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序。如表2-2所示,去除低質(zhì)量的reads后,每個文庫獲得了13000000-22000000個cleanreads,累計(jì)長度為1.97-3.12Gb。每個文庫有11657068-19529825個cleanreads能夠唯一的定位到V.dahliae的參考基因組上。88.2%以上唯一定位的reads分布在外顯子上,0.2-0.3%分布在內(nèi)含子上,6.7%-11.6%分布在基因間的區(qū)域(表S1)。每個樣本的兩個生物學(xué)重復(fù)間FPKM分布的皮爾遜相關(guān)系數(shù)(R2)均在0.945-0.987之間(p<0.001),表明RNA-seq數(shù)據(jù)可靠,具有較好的重復(fù)性(附圖S1)。隨機(jī)選取8個基因(表2-2),利用qRT-PCR技術(shù)進(jìn)一步對RNA-seq結(jié)果的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明這些基因在根
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The cotton WRKY transcription factor GhWRKY70 negatively regulates the defense response against Verticillium dahliae[J]. Xianpeng Xiong,Shichao Sun,Yanjun Li,Xinyu Zhang,Jie Sun,Fei Xue. The Crop Journal. 2019(03)
[2]一個編碼富含絲氨酸蛋白的基因影響大麗輪枝菌的微菌核形成、產(chǎn)孢及致病力[J]. 王春巧,陳志榮,宋雯,何芳,黃家風(fēng). 植物病理學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]植物抗重金屬脅迫研究進(jìn)展[J]. 王若男,乜蘭春,張雙雙,崔強(qiáng),賈明飛. 園藝學(xué)報(bào). 2019(01)
[4]煙草根系分泌物對煙草疫霉菌的抑制作用[J]. 馮超,戰(zhàn)徊旭,崔萌萌,徐傳濤,王靜,王文靜,王曉強(qiáng),陳德鑫. 煙草科技. 2018(09)
[5]我國棉花黃萎病研究十年回顧及展望[J]. 朱荷琴,李志芳,馮自力,馮鴻杰,魏鋒,趙麗紅,師勇強(qiáng),劉世超,周京龍. 棉花學(xué)報(bào). 2017(S1)
[6]發(fā)展基因沉默技術(shù),控制作物土傳真菌病害[J]. 郭惠珊,高峰,趙建華,張博森. 中國科學(xué)院院刊. 2017(08)
[7]寄主誘導(dǎo)的基因沉默提高植物真菌病害抗性研究進(jìn)展[J]. 程偉,李和平,何水林,廖玉才. 作物學(xué)報(bào). 2017(08)
[8]大麗輪枝菌侵染陸地棉早期的轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 張志東,段興鵬,周玉梅,李建福,韓松,高正銀,趙佳薇,左開井. 棉花學(xué)報(bào). 2017(03)
[9]基因沉默技術(shù)在抗真菌病害中的應(yīng)用和展望[J]. 金蕓,張濤,郭惠珊. 生物工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]VIGS技術(shù)高通量篩選棉花抗黃萎病相關(guān)基因[J]. 鄭娜,郭安慧,翟偉卜,郭慧敏,張珊珊,張文蔚,簡桂良,韓榕,齊放軍. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2016(05)
博士論文
[1]V型肌球蛋白在大麗輪枝菌與棉花互作過程中的機(jī)制研究[D]. 馮志迪.石河子大學(xué) 2017
[2]棉花黃萎病菌高效基因敲除體系的建立與Thit功能的研究[D]. 齊希梁.石河子大學(xué) 2016
[3]棉花組織誘導(dǎo)體系中大麗輪枝菌分泌蛋白分析及其致病性研究[D]. 肖紅利.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
[4]利用寄主誘導(dǎo)的基因沉默進(jìn)行大麗輪枝菌致病力相關(guān)基因的研究[D]. 蘇曉峰.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2014
[5]烤煙不同品種根系分泌物與黑脛病抗性關(guān)系研究[D]. 王戈.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]棉花黃萎病菌致萎毒素的生理生化特性研究[D]. 陳旭升.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 1998
碩士論文
[1]棉花大麗輪枝菌和向日葵大麗輪枝菌受兩種寄主誘導(dǎo)后的轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 范曉棟.石河子大學(xué) 2017
[2]大麗輪枝菌Fungaltrans轉(zhuǎn)錄因子VdFTF1調(diào)控致病性功能研究[D]. 張文琦.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[3]大麗輪枝菌致病相關(guān)基因VdNOP12及VdLHS1的功能分析[D]. 崔偉業(yè).中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[4]基于轉(zhuǎn)錄組測序篩選及克隆棉花抗黃萎病相關(guān)基因[D]. 邵冰欣.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2015
[5]基于轉(zhuǎn)錄組和VIGS技術(shù)發(fā)掘棉花抗黃萎病相關(guān)基因[D]. 鄭永杰.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]不同品種煙草根系分泌物的組分分析與抗黑脛病的關(guān)系[D]. 邱文龍.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[7]大麗輪枝菌微菌核萌發(fā)的基因表達(dá)譜分析及相關(guān)基因功能驗(yàn)證[D]. 胡東芳.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[8]棉花黃萎菌致病力分化測定及其致萎毒素研究[D]. 王彥.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[9]綠色熒光蛋白標(biāo)記的大麗輪枝菌的獲得及其在棉花中侵染過程研究[D]. 趙鳳軒.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2010
[10]棉花黃萎病菌致病力分化測定及其致萎毒素研究[D]. 張慧霞.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2008
本文編號:3219288
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