柑橘菌根诱导基因EXO70I和Lipase3及其苜蓿同源基因的功能初探

发布时间：2017-06-14 15:01

  本文关键词：柑橘菌根诱导基因EXO70I和Lipase3及其苜蓿同源基因的功能初探，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：丛枝菌根真菌可与寄主植物的根系共生形成菌根,促进寄主植物根系从土壤中吸收水分与营养物质,因而对植物的生长发育尤其重要。柑橘根系根毛稀少,依靠自身根系吸收的矿质营养十分有限。丛枝菌根真菌不仅可以帮助柑橘根系吸收养分,还可以增强其抵抗生物与非生物胁迫的能力,因此开展柑橘菌根共生方面的研究具有重要意义。目前对柑橘菌根的研究主要集中在菌根对柑橘生长和营养吸收的促进效应等方面,且主要停留在生理水平,柑橘菌根共生互作分子水平的研究鲜有报道。实验室前期转录组分析挖掘了一批受菌根诱导的柑橘基因,本研究旨在利用已建立的苜蓿瞬时转化体系,研究这些候选基因在菌根共生中的作用,为下一步深入研究这些柑橘基因的功能和调控机制打下基础。本论文主要研究内容与结果如下:1.前期转录组数据筛选到受菌根诱导的基因,包括EXO70I(PtrEXO70I,Cs3g16120.1)、protein plastid movement impaired 2 isoform X1(PtrPMI2,Cs6g18300.1)、chitinase 2(PtrChit2,Cs1g05710.1)、triglyceride lipase(PtrLipase3,Cs2g28830.1),构建这些基因的启动子-GUS载体并瞬时转化苜蓿,检测未接种和接种R.irregularis后的GUS表达,结果表明所有候选基因均受菌根诱导,在对照未接种根系中没有检测到蓝色信号,而在接种处理后GUS得到表达且在有丛枝菌根的部位富集表达,其中EXO70I在有丛枝的细胞中高度特异性表达。2.EXO70是胞外分泌复合体中的关键亚基,通过比对柑橘与其他物种中EXO70序列,构建系统进化树,结果发现EXO70多基因家族共分为EXO70A~EXO70J十个亚家族,候选基因与可以形成菌根的苜蓿、水稻、大豆同源基因共同聚在EXO70I分支中。对PtrEXO70I在苜蓿中的同源基因Mt EXO70I(Medtr1g017910.1)进行RNA干涉,干涉植株目的基因及maker基因Mt PT4表达量均显著低于对照,表明基因Mt EXO70I干涉成功。统计结果表明干涉植株侵染率(F)与对照相比没有明显差异,但丛枝丰度(A)显著低于对照,被侵染的细胞丛枝发育不饱满且菌丝出现大量隔膜,进一步亚细胞定位观察发现PtrEXO70I在丛枝尖端且靠近围丛枝膜附近的空间表达,说明EXO70I很可能通过胞外分泌影响菌丝的延伸与丛枝分支进而调控菌根共生。3.RNA干涉柑橘菌根诱导的基因脂肪酶Lipase3在苜蓿中的同源基因Medtr7g117280.1,结果发现干涉株系的侵染率(F)和丛枝丰度(A)与对照相比均没有明显差异。
【关键词】：丛枝菌根真菌 柑橘 EXO70I 苜蓿瞬时转化
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S666
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 缩略词表9-10
• 1.前言10-16
• 1.1 丛枝菌根的形成过程10-11
• 1.2 丛枝菌根的形成与丛枝发育受寄主基因的调控11-12
• 1.3 囊泡运输与丛枝菌根共生的关系12-13
• 1.4 植物脂肪酶及其功能13-14
• 1.5 丛枝菌根对柑橘生长的生理效应14-15
• 1.6 研究目的与意义15-16
• 2.材料方法16-25
• 2.1 实验材料16-17
• 2.1.1 植物材料和菌株16
• 2.1.2 试剂盒与酶16
• 2.1.3 载体16
• 2.1.4 培养基配方16-17
• 2.2 实验方法17-24
• 2.2.1 基因克隆与测序17-20
• 2.2.2 发根农杆菌MSU440介导的苜蓿毛状根瞬时转化20-22
• 2.2.3 RNAi转基因植株的观察与鉴定22-23
• 2.2.4 启动子—GUS染色观察23
• 2.2.5 柑橘EXO70I的亚细胞定位23-24
• 2.3 菌根侵染率统计方法24-25
• 3.结果与分析25-32
• 3.1 柑橘菌根诱导基因的Promoter25-28
• 3.2 囊泡运输相关基因EXO70I的功能分析28-31
• 3.2.1 EXO70I基因系统进化分析28-29
• 3.2.2 EXO70I基因RNA干涉分析29-31
• 3.2.3 柑橘EXO70I亚细胞定位31
• 3.3 脂肪酶基因Lipase3的RN A干涉分析31-32
• 4.讨论32-36
• 4.1 柑橘与苜蓿具有相似的菌根响应基因32
• 4.2 囊泡运输相关基因EXO70I调控菌根共生的机理探讨32-34
• 4.3 脂肪酶基因Lipase3的功能初探34-35
• 4.4 未来工作展望35-36
• 参考文献36-41
• 附录Ⅰ 引物附录41-42
• 附录Ⅱ 菌根侵染率统计表42-43
• 致谢43-44

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 曾理;李建福;刘建福;王明元;;自然条件下接种AM真菌对柑橘果实品质的影响[J];西南农业学报;2014年05期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 舒波;丛枝菌根真菌促进枳（Poncirus trifoliata L.Raf）磷吸收效应及其机理研究[D];华中农业大学;2013年

2 吴强盛;丛枝菌根真菌对柑橘抗旱性的作用及其机理研究[D];华中农业大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 汤静;接种丛枝菌根对柑桔锌素吸收效应的影响研究[D];西南大学;2010年

  本文关键词：柑橘菌根诱导基因EXO70I和Lipase3及其苜蓿同源基因的功能初探，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：449739