發(fā)布時(shí)間：2021-11-06 21:30

　　大豆疫霉(Phytophthora sojae)引起的大豆根腐病是大豆生產(chǎn)上的毀滅性病害之一,每年在全球范圍內(nèi)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。目前最有效的防治大豆疫霉的措施是使用抗病品種,然而,由于疫霉菌效應(yīng)分子的快速變異,導(dǎo)致單一抗病品種很快會(huì)被疫霉菌克服,所以目前如何防治大豆疫霉引起的病害仍是大豆生產(chǎn)上的一大難題。對(duì)大豆疫霉致病機(jī)制的研究將有助于我們開發(fā)新的抗病技術(shù),控制此病害的發(fā)生。本實(shí)驗(yàn)室前期工作通過生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)大豆疫霉基因組中編碼400多個(gè)RXLR類效應(yīng)分子,研究表明RXLR效應(yīng)分子可以通過精確轉(zhuǎn)錄調(diào)控和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式抑制植物的免疫反應(yīng),但是這些效應(yīng)分子干擾植物免疫的相關(guān)機(jī)制,目前仍知之甚少。本研究在實(shí)驗(yàn)室前期的研究基礎(chǔ)上,針對(duì)大豆疫霉RXLR類效應(yīng)分子Avh238和Avh241在疫霉菌與植物互作過程中可能發(fā)揮的功能進(jìn)行了分析,并探索了這兩個(gè)能夠在多種植物上誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的效應(yīng)分子操控植物免疫的分子機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:大豆疫霉效應(yīng)分子Avh238的田間變異及其誘導(dǎo)植物細(xì)胞死亡的功能分析。分析發(fā)現(xiàn)Avh238P6497能夠在包括煙草、番茄、馬鈴薯、茄子在內(nèi)的多種植物上誘導(dǎo)細(xì)胞死...

【文章來源】： 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：218 頁

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
上篇 文獻(xiàn)綜述
    第一章 植物病原菌效應(yīng)分子研究進(jìn)展
        1 植物免疫系統(tǒng)
            1.1 植物識(shí)別病原相關(guān)分子模式觸發(fā)植物PTI反應(yīng)
            1.2 植物識(shí)別效應(yīng)分子觸發(fā)植物ETI反應(yīng)
        2 植物病原菌效應(yīng)分子研究進(jìn)展
            2.1 病原菌效應(yīng)分子的表達(dá)時(shí)空特異性
            2.2 病原菌效應(yīng)分子的轉(zhuǎn)運(yùn)
            2.3 病原菌效應(yīng)分子的多態(tài)性及變異機(jī)制
                2.3.1 病原菌通過效應(yīng)分子基因缺失逃避識(shí)別
                2.3.2 病原菌通過效應(yīng)分子序列突變逃避識(shí)別
                2.3.3 病原菌通過效應(yīng)分子基因沉默逃避識(shí)別
            2.4 病原菌效應(yīng)分子的毒性機(jī)制研究進(jìn)展
                2.4.1 質(zhì)外體效應(yīng)分子抑制植物蛋白酶活性
                2.4.2 質(zhì)外體效應(yīng)分子掩護(hù)PAMPs分泌
                2.4.3 胞內(nèi)效應(yīng)分子干擾PRR對(duì)PAMPs的識(shí)別
                2.4.4 胞內(nèi)效應(yīng)分子干擾植物囊泡運(yùn)輸
                2.4.5 胞內(nèi)效應(yīng)分子干擾植物基因表達(dá)
                2.4.6 胞內(nèi)效應(yīng)分子調(diào)控植物激素合成及相關(guān)信號(hào)通路
                2.4.7 胞內(nèi)效應(yīng)分子干擾植物免疫反應(yīng)的其他方式
        參考文獻(xiàn)
    第二章 植物激素乙烯與植物免疫
        1 乙烯生物合成及調(diào)控
            1.1 乙烯生物合成
            1.2 乙烯合成限速酶ACSs
            1.3 乙烯生物合成的轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控
            1.4 乙烯生物合成的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控
        2 乙烯識(shí)別及信號(hào)傳遞
            2.1 乙烯的識(shí)別
            2.2 乙烯信號(hào)的胞內(nèi)傳遞
            2.3 乙烯信號(hào)的核內(nèi)傳遞
        3 乙烯與植物免疫
            3.1 乙烯參與植物PTI
            3.2 依賴于乙烯的植物防衛(wèi)反應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)
            3.3 乙烯和茉莉酸信號(hào)在觸發(fā)植物免疫反應(yīng)中的相關(guān)性
            3.4 乙烯在不同植物-微生物互作系統(tǒng)中的作用
            3.5 病原菌侵染誘導(dǎo)乙烯合成相關(guān)基因表達(dá)
            3.6 微生物利用效應(yīng)分子干擾植物乙烯介導(dǎo)的免疫
        參考文獻(xiàn)
下篇 研究?jī)?nèi)容
    第一章 大豆疫霉效應(yīng)分子AVH238的田間變異及其誘導(dǎo)植物細(xì)胞死亡的功能分析
        1 材料與方法
            1.1 供試菌株、植物及培養(yǎng)條件
            1.2 數(shù)據(jù)庫及序列比對(duì)
            1.3 基因克隆及載體構(gòu)建
            1.4 PCR擴(kuò)增程序和反應(yīng)體系
            1.5 大豆疫霉基因組的提取
            1.6 制備大腸桿菌超級(jí)感受態(tài)
            1.7 制備農(nóng)桿菌GV3101電轉(zhuǎn)感受態(tài)細(xì)胞
            1.8 電擊轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌GV3101感受態(tài)細(xì)胞
            1.9 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草葉片上基因瞬時(shí)表達(dá)
            1.10 基因煙草瞬時(shí)表達(dá)后亞細(xì)胞定位的觀察、蛋白提取及檢測(cè)
            1.11 常用培養(yǎng)基制備
            1.12 大豆基因槍瞬時(shí)表達(dá)
            1.13 植物葉片離子滲漏測(cè)定
            1.14 TRV病毒介導(dǎo)的煙草基因沉默
            1.15 RNA提取
            1.16 反轉(zhuǎn)錄及熒光定量PCR
        2 結(jié)果與分析
            2.1 Avh238在大豆疫霉田間菌株中的序列多態(tài)性分析
            2.2 Avh238在不同疫霉種之間序列相對(duì)保守
            2.3 Avh238在多種植物上誘發(fā)細(xì)胞壞死
            2.4 Avh238第79位氨基酸是其誘導(dǎo)植物細(xì)胞死亡的關(guān)鍵位點(diǎn)
            2.5 Avh238的細(xì)胞核定位導(dǎo)致其引起植物細(xì)胞死亡
            2.6 Avh238引起植物細(xì)胞死亡的信號(hào)通路分析
        3 討論
        參考文獻(xiàn)
    第二章 AVH238的毒性功能分析
        1 材料與方法
            1.1 供試植物、菌株和載體
            1.2 PEG介導(dǎo)的大豆疫霉及辣椒疫霉原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化技術(shù)
            1.3 CRISPIR/Cas9技術(shù)介導(dǎo)的大豆疫霉中Avh238的突變
            1.4 大豆疫霉Avh238突變體轉(zhuǎn)化子基因組DNA的提取和PCR
            1.5 大豆疫霉Avh238突變體轉(zhuǎn)化子生長(zhǎng)速率和致病性測(cè)定
            1.6 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備和轉(zhuǎn)化方法
            1.7 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草瞬時(shí)表達(dá)
            1.8 辣椒疫霉接種煙草葉片
            1.9 煙草蛋白表達(dá)后的觀察、蛋白提取及檢測(cè)
            1.10 RNA提取、反轉(zhuǎn)錄及熒光定量PCR
        2 結(jié)果與分析
            2.1 大豆疫霉Avh238突變體致病力顯著下降
            2.2 Avh238的細(xì)胞質(zhì)定位決定其抑制INF1誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡
            2.3 Avh238的C端53個(gè)氨基酸足夠抑制INF1誘導(dǎo)的植物細(xì)胞死亡
            2.4 煙草上過表達(dá)Avh238促進(jìn)辣椒疫霉侵染
            2.5 辣椒疫霉中過表達(dá)Avh238促進(jìn)其侵染
            2.6 Avh238的毒性功能不依賴于其誘導(dǎo)植物細(xì)胞死亡的能力
        3 討論
        參考文獻(xiàn)
    第三章 AVH238毒性靶標(biāo)篩選及互作機(jī)制研究
        1 材料與方法
            1.1 試菌株、載體和植物
            1.2 基因的克隆及載體構(gòu)建
            1.3 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備和轉(zhuǎn)化
            1.4 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草瞬時(shí)表達(dá)
            1.5 煙草中Co-IP實(shí)驗(yàn)
            1.6 原核表達(dá)蛋白
            1.7 GST Pull-down實(shí)驗(yàn)
            1.8 大豆毛狀根轉(zhuǎn)化
            1.9 大豆疫霉接種大豆毛狀根
            1.10 辣椒疫霉接種煙草
            1.11 RNA提取及定量分析
        2 結(jié)果與分析
            2.1 鑒定Avh238的植物靶標(biāo)
            2.2 Avh238能與GmACS1互作
            2.3 Avh238與GmACS互作導(dǎo)致其蛋白水平的不穩(wěn)定
            2.4 GmACS正調(diào)控植物對(duì)疫霉菌的抗性
            2.5 Avh238抑制疫霉侵染植物過程中產(chǎn)生的乙烯
            2.6 大豆疫霉Avh238突變體喪失抑制侵染產(chǎn)生乙烯的功能
            2.7 乙烯在大豆對(duì)大豆疫霉的抗性中起重要作用
            2.8 沉默大豆中Type 2 GmACSs提高了大豆疫霉對(duì)大豆的感病性
        3 討論
        參考文獻(xiàn)
    第四章 AVH241的靶標(biāo)篩選及相關(guān)機(jī)制研究
        1 材料與方法
            1.1 試菌株、載體和植物
            1.2 基因的克隆及載體構(gòu)建
            1.3 農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備和轉(zhuǎn)化
            1.4 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草瞬時(shí)表達(dá)
            1.5 煙草中Co-IP實(shí)驗(yàn)
            1.6 原核表達(dá)蛋白
            1.7 GST Pull-down實(shí)驗(yàn)
            1.8 病毒介導(dǎo)的煙草基因沉默
            1.9 大豆疫霉Avh241基因敲除
            1.10 辣椒疫霉接種煙草
            1.11 RNA提取及定量分析
        2 結(jié)果與分析
            2.1 大豆疫霉Avh241突變體致病力顯著下降
            2.2 Avh241在植物中的靶標(biāo)鑒定
            2.3 Avh241能與NDR1互作
            2.4 Avh241誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡不依賴于NDR1
            2.5 Avh241不影響NDR1與RIN4的結(jié)合
            2.6 NDR1正調(diào)控植物對(duì)疫霉菌的抗性
            2.7 Avh241影響NDR1自身的二聚化
        3 討論
        參考文獻(xiàn)
附錄
全文總結(jié)及創(chuàng)新點(diǎn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的研究論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)NDR1基因煙草對(duì)赤星病和晚疫病的抗性增強(qiáng) [J]. 竇道龍,王冰山,朱生偉,唐益雄,王志興,孫敬三,李仁敬,張振南.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2003(10)



本文編號(hào)：3480557