疫霉菌RNA沉默抑制子PsPSR2及其同源效应分子的功能分析

发布时间：2024-04-21 11:27

　　卵菌是一类真核生物,包括许多重要的植物和动物病原菌。其中疫霉属包含许多引起作物毁灭性病害的病原菌,如19世纪中叶危害马铃薯引起爱尔兰大饥馑的致病疫霉(Phytophthora infestans (Montagne) de Bary),引起大豆疫霉根腐病且平均每年给全世界大豆生产造成约10-20亿美元的经济损失的大豆疫霉(Phytophthora sojae Kaufman&Gerdman)等。迄今为止,由于对疫霉菌致病机制方面的了解匮乏,使得作物疫病一直是农业生产的一个威胁。对大豆疫霉全基因组进行生物信息学分析,发现其基因组中编码近400个RxLR类效应分子,相比于其他植物病原菌,如此数量庞大的效应分子家族暗示了寄主植物和疫霉菌之间存在复杂的防卫/反防卫关系。尽管一些效应分子已被发现能够抑制植物的防卫反应,但绝大部分效应分子在侵染过程中的毒性功能及其作用机制仍然未知。RNA沉默(RNA silencing)是植物、真菌以及无脊椎动物等抵御病毒侵染的重要机制。病毒通过编码RNA沉默抑制子(Viral Suppressors of RNA silencing,VSRs)能够抑制寄...

【文章页数】：167 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
上篇 文献综述
    第一章 卵菌效应分子的研究进展
        1.1 卵菌效应分子的类别
        1.2 卵菌效应分子的转运机制
        1.3 RxLR效应分子的蛋白结构与功能
            1.3.1 RxLR效应分子的蛋白结构
            1.3.2 RxLR效应分子的结构与功能
        1.4 效应分子的功能分析
        1.5 效应分子的亚细胞定位
        1.6 效应分子的寄主靶标
        1.7 存在问题和展望
    第二章 RNA沉默抑制子的研究进展
        2.1 植物RNA沉默机制
        2.2 RNA沉默介导的植物抗病毒免疫反应
        2.3 植物病毒沉默抑制子
            2.3.1 植物病毒沉默抑制子的发现
            2.3.2 植物病毒沉默抑制子的鉴定
        2.4 植物病毒沉默抑制子的作用机制
            2.4.1 VSRs结合长dsRNA
            2.4.2 VSRs结合或封闭sRNAs
            2.4.3 VSRs作用于沉默途径的效应因子
            2.4.4 VSRs抑制RdDM途径
        2.5 存在问题和展望
下篇 研究内容
    第一章 疫霉菌PsPSR2效应分子的生物信息学分析
        摘要
        ABSTRACT
        1 材料与方法
            1.1 数据库及序列收集
            1.2 功能域分析
            1.3 多重序列比对分析
            1.4 进化树分析
            1.5 转录模式分析
            1.6 多态性分析
            1.7 PsPSR2表达量分析
        2 结果与分析
            2.1 PsPSR2在大豆疫霉四个生理小种之间无多态性
            2.2 PsPSR2在大豆疫霉基因组中同源基因的鉴定
            2.3 PSPSR2在已测序卵菌基因组中同源基因的鉴定
            2.4 PsPSR2及其同源基因间的进化关系
            2.5 大豆疫霉PsPSR2结构域分析
            2.6 大豆疫霉PsPSR2在大豆疫霉生活史的十个阶段的表达量分析
            2.7 qRT-PCR验证PsPSR2及PsPSR2同源基因在侵染阶段的转录模式
        3 讨论
    第二章 大豆疫霉RNA沉默抑制子PsPSR2效应分子的功能分析
        摘要
        ABSTRACT
        1 材料和方法
            1.1 供试植物和供试菌株的保存和培养
            1.2 载体构建和细菌转化
            1.3 大豆疫霉瞬时沉默转化
            1.4 利用烟草瞬时表达PsPSR2观察亚细胞定位
            1.5 大豆疫霉的GFP转化菌株的生成
            1.6 大豆发状根的诱导
            1.7 检测发状根中PsPSR2表达
            1.8 大豆疫霉对大豆发状根的侵染测定
            1.9 辣椒疫霉对拟南芥的侵染测定
            1.10 辣椒疫霉侵染期间植物防卫基因表达情况
        2 结果与分析
            2.1 PsPSR2毒性测定
            2.2 PsPSR2在本氏烟草细胞中的亚细胞定位
            2.3 荧光观察大豆疫霉的侵染过程
            2.4 PsPSR2在大豆疫霉侵染大豆根部过程中的表达谱
            2.5 表达PsPSR2大豆发状根的成功诱导
            2.6 表达PsPSR2大豆发状根对大豆疫霉更感病
            2.7 PsPSR2转基因拟南芥植株对辣椒疫霉敏感性增强
            2.8 PsPSR2转基因拟南芥植物在疫霉侵染阶段水杨酸防卫途径被抑制
        3 讨论
    第三章 致病疫霉中PsPSR2同源效应分子PiPSR2的功能分析
        摘要
        ABSTRACT
        1 材料和方法
            1.1 供试植物和供试菌株的保存和培养
            1.2 载体构建和细菌转化
            1.3 PsPSR2-like效应分子的RNAi抑制活性测定
            1.4 致病疫霉侵染试验
            1.5 PiPSR2在致病疫霉侵染本氏烟草叶片不同时期的表达模式
            1.6 烟草中瞬时表达PiPSR2的亚细胞定位观察
            1.7 致病疫霉的游动孢子电穿孔转化
            1.8 PiPSR2转基因拟南芥的制备
        2 结果与分析
            2.1 PsPSR2同源效应分子PITG₁5152能抑制16C转基因本氏烟的局部沉默
            2.2 PiPSR2在致病疫霉侵染本氏烟过程中的表达模式
            2.3 PiPSR2在本氏烟草叶片表皮细胞中的亚细胞定位
            2.4 PiPSR2的瞬时表达促进致病疫霉侵染烟草
            2.5 PiPSR2是致病疫霉的毒性因子
            2.6 PiPSR2转基因拟南芥的筛选
        3 讨论
参考文献
全文总结
附录
    附录 基于RAPD-SCAR方法建立的大豆疫霉分子检测技术
        摘要
        ABSTRACT
        1 材料与方法
        2 结果与分析
        3 讨论
        参考文献
    附录表1 引物列表
    附录表2 菌株列表
攻读博士学位期间发表的研究论文
致谢



本文编号：3960830