本文關鍵詞：擬南芥乙醇脫氫酶ADH的抗病性功能研究　出處：《蘭州大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：植物的抗病性具有不同層次和機制,其中最為廣泛關注的環(huán)節(jié)是系統(tǒng)獲得性抗性SAR。植物本身的物理化學屏障,被具有Ⅲ型分泌系統(tǒng)的病原體突破時,會產(chǎn)生效應物觸發(fā)免疫(ETI),同時引起水楊酸在植株局部和整體的合成,從而觸發(fā)系統(tǒng)獲得性抗性(SAR)。當植物受到病原體的多次侵染,一些抗病性基因會改變表達,產(chǎn)生“記憶”效應。乙醇脫氫酶ADH作為無氧呼吸中糖酵解的關鍵酶,依靠NAD來催化乙醇與乙醛的互相轉(zhuǎn)化,維持無氧條件下植物的能量供給,以往研究發(fā)現(xiàn)ADH參與了多種非生物脅迫響應,但是它與植物抗病性的關系卻少有報道。本文以擬南芥為研究對象,探討了擬南芥ADH的抗病性功能。通過對丁香假單胞菌DC3000,水楊酸SA和冷處理處理條件下的擬南芥野生型WT及adh1突變體進行表型觀測、菌落計數(shù)統(tǒng)計、酶活測定及基因表達量測定實驗,研究了ADH在植物抗病性中的作用,并初步探討了擬南芥的抗病性“記憶”,得到了以下結(jié)果:(1)本研究結(jié)果表明ADH與擬南芥抗病性有關。DC3000菌株侵染實驗發(fā)現(xiàn),adh1純合突變體產(chǎn)生比WT野生型更顯著的壞死斑,ADH酶活測定和熒光實時定量PCR技術驗證了丁香假單胞菌DC3000菌株侵染W(wǎng)T后ADH1上調(diào)表達,表明ADH與擬南芥抗病性有關。(2)本研究結(jié)果表明ADH受SA調(diào)控,并參與SAR通路。SA處理條件下,熒光實時定量PCR與酶活測定實驗證明,ADH1基因受到SA誘導后表達上調(diào),表明ADH參與了SAR通路。(3)本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)ADH影響SAR通路中的關鍵基因NPR1的表達。通過測定SA處理下WT和adh1突變體中SAR相關基因NPR1,PR1和WRKY53的表達,我們發(fā)現(xiàn)ADH會影響SAR通路中核心元件NPR1的表達,進而對其他SAR相關基因如PR1,WRKY53等產(chǎn)生影響。(4)本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)ADH與抗病性“記憶”有關。熒光實時定量PCR結(jié)果顯示,DC3000重復侵染處理下,ADH1的表達模式表現(xiàn)出“記憶”效應:菌液二次侵染后,ADH表達量較第一次侵染更高。結(jié)果表明ADH1可能是抗病“記憶”基因。(5)本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)預先的4℃冷脅迫處理會影響擬南芥抗病性。4℃冷脅迫處理3天后,再進行DC3000侵染,結(jié)果發(fā)現(xiàn)冷處理延遲和減弱了過敏性壞死斑的產(chǎn)生。對ADH及SAR相關基因的表達和酶活測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)冷處理抑制了ADH和SAR相關基因在抗病過程中的表達量。綜上所述,乙醇脫氫酶ADH參與了擬南芥抗病性,影響了SAR通路相關基因的表達,而且ADH1可能是抗病性記憶基因。這項研究為闡明ADH在植物抗病性中的功能制提供了理論依據(jù),同時也為植物抗病性“記憶”研究提供了線索。
[Abstract]:Plant disease resistance has different levels and mechanisms, among which the most widely concerned link is the systemic acquired resistance SAR.Physicochemical barrier of plant itself, when the pathogen with type 鈪，

本文編號：1417433