發(fā)布時間：2018-05-06 07:27

  本文選題：一氧化氮 + 桃果實　； 參考：《山東農(nóng)業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：桃(Prunus persica L.Batsch)是典型的呼吸躍變型果實,采后極易遭受多種病原菌侵染而腐爛,造成巨大損失。由褐腐菌(Monilinia fructicola)引起的褐腐病是采后桃果實最常見、危害最嚴重的病害之一。近年來,利用生物或者非生物因子誘導植物抗病性為控制果實采后病害開辟了新的途徑。其中,一氧化氮(Nitric oxide,NO)在果實采后病害控制方面的研究受到科研工作者的廣泛關(guān)注,但NO誘導桃果實抗病性的研究主要集中在生理生化方面,其分子機理還不甚清楚。因此,我們以中華壽桃為試材,研究了外源NO處理對采后桃褐腐病的控制效果及相關(guān)酶活性和信號物質(zhì)積累的影響,分析了NO處理后果實信號轉(zhuǎn)導通路蛋白的變化,揭示了NO誘導桃果實提高抗病性的分子機制。主要結(jié)果如下:(1)用15μM的NO溶液和清水浸泡果實后,調(diào)查果實病斑擴展和抗病相關(guān)指標,發(fā)現(xiàn)外源NO能有效地抑制中華壽桃褐腐病的發(fā)病率和菌斑的擴展,顯著誘導了果實PPO、POD活性的升高和內(nèi)源NO、JA的積累,有利于抗病性的提高和抗病信號的傳遞。(2)選取接種后12h和24h的桃果實,利用TMT技術(shù)進行定量蛋白組學分析,共鑒定到5779種蛋白質(zhì),其中5149種可以定量。以差異倍數(shù)值變化超過1.3倍作為顯著上調(diào)、小于0.77倍作為顯著下調(diào)的變化標準,在接種后12h篩選出576種差異表達蛋白,其中420(73%)種發(fā)生上調(diào),156種發(fā)生下調(diào)(27%);在接種后24h篩選出114種差異表達蛋白,其中73(64%)種發(fā)生上調(diào),41(36%)種發(fā)生下調(diào)。在接種后24h時差異表達蛋白的數(shù)量減少特別是上調(diào)蛋白的數(shù)量,說明此時桃果實中響應(yīng)褐腐菌入侵的蛋白質(zhì)數(shù)量減少,因此我們選取接種后12h的蛋白組數(shù)據(jù)為生物信息學分析對象來探索NO的誘導抗病機制。(3)亞細胞定位分析表明,接種后12h的差異表達蛋白主要位于葉綠體(270個)和細胞質(zhì)(114個)中,其它差異蛋白位于細胞核(88個)、質(zhì)膜(35個)、線粒體(21個)、胞外(18個)、液泡膜(12個)、細胞骨架(9個)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(5個)、高爾基體(2個)、過氧化物酶體(2個)和細胞質(zhì)、細胞核(1個)中。將差異蛋白根據(jù)GO、KEGG通路富集分析和人工搜索進行了功能分類,這些蛋白主要涉及信號感知和信號轉(zhuǎn)導(Signal perception and signal transduction,17%)、ROS平衡及防御相關(guān)蛋白(ROS homeostasis and defense-related proteins,22%)、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)(Transcription and post-transcriptional regulation,24%)、碳水化合物和能量代謝(Carbohydrate and energy metabolism,13%)、氨基酸代謝和脂類代謝(Amino acid and lipid metabolism,24%)過程。(4)隨機選擇8個接種后12h的差異表達蛋白進行基因克隆以及qRT-PCR分析,發(fā)現(xiàn)8個差異蛋白中有6個差異蛋白所對應(yīng)的基因在轉(zhuǎn)錄水平上發(fā)生了上調(diào),與蛋白水平得到的結(jié)果一致,從轉(zhuǎn)錄水平驗證了蛋白組數(shù)據(jù)的準確性。研究結(jié)果表明,15μM外源NO處理誘導了采后中華壽桃的防御系統(tǒng),抑制了褐腐病的發(fā)生。在外源NO作用下,采后桃果實褐腐菌脅迫應(yīng)答反應(yīng)是一個涉及多細胞器、多信號途徑的復雜過程。首先,褐腐菌脅迫的信號感知與轉(zhuǎn)導被激活,并通過對基因轉(zhuǎn)錄水平及轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)節(jié)來調(diào)控下游蛋白的表達;第二,活性氧平衡系統(tǒng)啟動并與褐腐菌響應(yīng)蛋白協(xié)同作用;第三,碳水化合物、氨基酸和脂類代謝等基礎(chǔ)代謝途徑重構(gòu)以適應(yīng)褐腐菌脅迫。研究結(jié)果有助于進一步了解NO誘導采后桃果實抗褐腐病的作用機制,為NO在果實采后病害防治中的應(yīng)用和后續(xù)確定深入研究的信號通路以及關(guān)鍵蛋白的鑒定提供了依據(jù)。
[Abstract]:The results were as follows : ( 1 ) The results were as follows : ( 1 ) The effect of exogenous NO treatment on the disease control of peach fruits after inoculation was studied . ( 3 ) Subcellular localization analysis showed that the differentially expressed proteins were mainly located in the chloroplast ( 270 ) and cytoplasm ( 114 ) , and the other proteins were located in the nucleus ( 88 ) , plasma membrane ( 35 ) , mitochondria ( 21 ) , extracellular ( 18 ) , vacuolar membrane ( 12 ) , cytoskeletal ( 9 ) , endoplasmic reticulum ( 5 ) , golgi ( 2 ) , peroxidase ( 2 ) and cytoplasm , nucleus ( 1 ) . The proteins mainly involved signal perception and signal transduction ( 17 % ) , ROS balance and post - transcriptional regulation ( 24 % ) , carbohydrate and energy metabolism ( 13 % ) , amino acid metabolism and lipid metabolism ( Amino acid and lipid metabolism , 24 % ) . ( 4 ) The gene cloning and qRT - PCR analysis of the differentially expressed proteins of 12 hours after inoculation were carried out . The results showed that the expression of downstream protein was inhibited by exogenous NO treatment .

【學位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S436.621.13

【參考文獻】

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本文編號：1851363