辣椒疫病抗性相关基因CaAP2/ERF的功能鉴定及调控机理研究
发布时间：2021-03-25 14:39
辣椒是一种重要的蔬菜作物,而疫病严重危害辣椒的产收,因此挖掘疫病抗性基因对于辣椒的抗疫病育种有重要意义。ERF基因在植物应对病原菌侵染的抗性反应中有重要作用,因此本研究首先对辣椒AP2/ERF基因家族成员进行鉴定,研究了辣椒CaAP2/ERF基因的组织表达特性及其在不同生物胁迫下的表达特征,并对其启动子中的顺式作用元件进行预测与分析,接着利用VIGS技术将CaAP2/ERF基因沉默后进行抗病性鉴定与筛选,最后利用烟草瞬时表达、酵母单杂交与烟草的遗传转化等技术对辣椒CaAP2/ERF064、CaAP2/ERF109与CaAP2/ERF049基因在植物抗疫病反应中的功能及其与辣椒PR基因CaBPR1之间的调控关系进行研究解析,主要结果如下:1.辣椒基因组中包含175个AP2/ERF基因。亚细胞定位结果表明CaAP2/ERF127蛋白定位于细胞核,而CaAP2/ERF129与CaAP2/ERF171蛋白质则分布在细胞质与细胞核中。组织表达特性分析表明CaAP2/ERF基因在根与果实中有较高的表达水平。不同CaAP2/ERF基因在病菌的侵染与植物激素的处理过程中均具有特异的表达特征。启动子元件...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
辣椒疫霉菌与寄主的互作模型(Lamouretal.2012)
物体进化出复杂的防御调控网络以应对不同病原物的入侵（图 1-2）。植物的御反应就是依靠细胞膜表面模式识别受体（Pattern Recognition Receptors，P，这些受体相关激酶（Receptor-like kinase，RLK）通常含有一个跨膜的结构细胞内激酶结构域，它可以通过检测病原物的保守分子特征识别病原物进而 的 抗 病 反 应 以 抵 御 病 原 菌 的 入 侵 ， 这 被 称 为 病 原 物 激 发 的 免 疫MP-Triggered Immunity，PTI），也就是植物的基础免疫反应。植物的 PTI 反助植物抵御自然界中的多数病原物的侵染。此外，还有一些病原菌在入侵植寄主细胞中分泌一些效应因子以扰乱其基础免疫反应，以保证对寄主的侵袭增殖。而植物则进化出相应抗性基因，即 R 基因，R 基因可以通过识别病原无毒基因（Avr），进而在寄主体内产生特异的免疫反应，这也被称为效应因免疫反应（Effector-Triggered Immunity，ETI）(Li et al. 2015; Yu et al. 2017)。与，植物的 ETI 反应通常更快更强烈，会促使病程相关蛋白（pathogenesis rein，PR）大量产生，并在病原菌侵染部位产生过敏性坏死反应（Hypersenponse，HR）以限制病原菌在寄主体内的扩散。
体激素乙烯（ET）是植物在遭受病原物侵染时产生的主要成分疫反应中起着重要的调节作用(Broekaert et al. 2006; van Loond Baldwin 2007)。当植物通过细胞膜上的模式识别受体 PRR 识，会激活寄主体内的 MAPK 信号途径，乙烯迅速合成，进而导(Mersmann et al. 2010; Broekgaarden et al. 2015)。在拟南芥中乙增强 SA 标记基因 PR1 的表达(De Vos et al. 2006)。Verberne et a突变体证明乙烯是烟草植株的系统信号分子，并且可以提高植强防御基因的转录。Hoffman et al. (1999)利用大豆的乙烯不敏感降低乙烯敏感性可以增强大豆植株对 Pseudomonas syringae pa sojae 病菌的抗性，但会减弱对 Septoria glycines 与 Rhizoctonon-Reyes et al. (2009)发现乙烯可以增强 SA 途径 NPR1 基因的转 基因在植物的防御信号网络中有重要的作用。此外，Shi et a同乙烯不敏感突变体 etr1-1、ein4-1、ein2-5、ein3-1、ein3 与 强的耐受性，而组成型乙烯信号表达突变体 ctr1-1 与 EIN3 基因显著降低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]辣椒素的摄取、代谢与生物学效应[J]. 王欣,石汉平. 肿瘤代谢与营养电子杂志. 2018(04)
[2]Ethylene Response Factor TERF1 Enhances Glucose Sensitivity in Tobacco through Activating the Expression of Sugar-related Genes[J]. Ang Li1,2, Zhijin Zhang2,3,4, Xue-Chen Wang1 and Rongfeng Huang2,3,4 (1National Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry, College of Biological Sciences, China Agricultural University, Beijing 100094, China; 2Biotechnology Research Institute, the Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 3National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement, Beijing 100081, China; 4National Center for Plant Gene Research (Beijing), Beijing 100081, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(02)
[3]Arabidopsis RAV1 is down-regulated by brassinosteroid and may act as a negative regulator during plant development[J]. Yu Xin HU~*, Yong Hong WANG~*, Xin Fang LIU, Jia Yang LI~(**) Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.. Cell Research. 2004(01)
博士论文
[1]番茄抗病蛋白Sw-5b自抑制与激活的调控机理及亚细胞定位研究[D]. 陈小姣.南京农业大学 2016
[2]辣椒及其嫁接苗对疫霉菌的防御响应与CaRGA2基因功能分析[D]. 张莹丽.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]转几丁质酶基因和β-1，3-葡聚糖酶基因玉米抗纹枯病研究[D]. 黄珏.华中农业大学 2013
本文编号：3099851
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
辣椒疫霉菌与寄主的互作模型(Lamouretal.2012)
物体进化出复杂的防御调控网络以应对不同病原物的入侵（图 1-2）。植物的御反应就是依靠细胞膜表面模式识别受体（Pattern Recognition Receptors，P，这些受体相关激酶（Receptor-like kinase，RLK）通常含有一个跨膜的结构细胞内激酶结构域，它可以通过检测病原物的保守分子特征识别病原物进而 的 抗 病 反 应 以 抵 御 病 原 菌 的 入 侵 ， 这 被 称 为 病 原 物 激 发 的 免 疫MP-Triggered Immunity，PTI），也就是植物的基础免疫反应。植物的 PTI 反助植物抵御自然界中的多数病原物的侵染。此外，还有一些病原菌在入侵植寄主细胞中分泌一些效应因子以扰乱其基础免疫反应，以保证对寄主的侵袭增殖。而植物则进化出相应抗性基因，即 R 基因，R 基因可以通过识别病原无毒基因（Avr），进而在寄主体内产生特异的免疫反应，这也被称为效应因免疫反应（Effector-Triggered Immunity，ETI）(Li et al. 2015; Yu et al. 2017)。与，植物的 ETI 反应通常更快更强烈，会促使病程相关蛋白（pathogenesis rein，PR）大量产生，并在病原菌侵染部位产生过敏性坏死反应（Hypersenponse，HR）以限制病原菌在寄主体内的扩散。
体激素乙烯（ET）是植物在遭受病原物侵染时产生的主要成分疫反应中起着重要的调节作用(Broekaert et al. 2006; van Loond Baldwin 2007)。当植物通过细胞膜上的模式识别受体 PRR 识，会激活寄主体内的 MAPK 信号途径，乙烯迅速合成，进而导(Mersmann et al. 2010; Broekgaarden et al. 2015)。在拟南芥中乙增强 SA 标记基因 PR1 的表达(De Vos et al. 2006)。Verberne et a突变体证明乙烯是烟草植株的系统信号分子，并且可以提高植强防御基因的转录。Hoffman et al. (1999)利用大豆的乙烯不敏感降低乙烯敏感性可以增强大豆植株对 Pseudomonas syringae pa sojae 病菌的抗性，但会减弱对 Septoria glycines 与 Rhizoctonon-Reyes et al. (2009)发现乙烯可以增强 SA 途径 NPR1 基因的转 基因在植物的防御信号网络中有重要的作用。此外，Shi et a同乙烯不敏感突变体 etr1-1、ein4-1、ein2-5、ein3-1、ein3 与 强的耐受性，而组成型乙烯信号表达突变体 ctr1-1 与 EIN3 基因显著降低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]辣椒素的摄取、代谢与生物学效应[J]. 王欣,石汉平. 肿瘤代谢与营养电子杂志. 2018(04)
[2]Ethylene Response Factor TERF1 Enhances Glucose Sensitivity in Tobacco through Activating the Expression of Sugar-related Genes[J]. Ang Li1,2, Zhijin Zhang2,3,4, Xue-Chen Wang1 and Rongfeng Huang2,3,4 (1National Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry, College of Biological Sciences, China Agricultural University, Beijing 100094, China; 2Biotechnology Research Institute, the Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 3National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement, Beijing 100081, China; 4National Center for Plant Gene Research (Beijing), Beijing 100081, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(02)
[3]Arabidopsis RAV1 is down-regulated by brassinosteroid and may act as a negative regulator during plant development[J]. Yu Xin HU~*, Yong Hong WANG~*, Xin Fang LIU, Jia Yang LI~(**) Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.. Cell Research. 2004(01)
博士论文
[1]番茄抗病蛋白Sw-5b自抑制与激活的调控机理及亚细胞定位研究[D]. 陈小姣.南京农业大学 2016
[2]辣椒及其嫁接苗对疫霉菌的防御响应与CaRGA2基因功能分析[D]. 张莹丽.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]转几丁质酶基因和β-1，3-葡聚糖酶基因玉米抗纹枯病研究[D]. 黄珏.华中农业大学 2013
本文编号：3099851
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3099851.html
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