苹果树腐烂病菌NRPS基因VmG10的功能研究

发布时间：2020-05-17 19:58

【摘要】：苹果树腐烂病作为一种枝干性真菌病害,极大地阻碍着我国苹果产业的健康发展,该病害发生面积广、为害程度重、防治困难,被称之为苹果树“癌症”。目前,苹果树腐烂病的研究主要集中在细胞壁降解酶、效应蛋白和次级代谢产物等方面。苹果树腐烂病菌(Valsa mali)全基因组测序结果显示,基因组里含有大量的NRPS基因,且有13个NRPS基因在病菌侵染枝条初期呈现明显的上调表达,这表明,NRPS基因在致病过程中扮演着重要角色。本研究前期通过敲除5个NRPS基因,随后通过致病力筛选,着重对NRPS基因Vm G10在生长发育和致病机理方面进行初步探究。主要研究内容及结果如下:1.运用q RT-PCR分析Vm G10在腐烂菌侵染枝条不同时间点的表达量,结果显示,同在野生型菌株03-8中表达量相比,Vm G10在腐烂菌侵染枝条6 h时上调表达7.12倍;随后通过PEG介导的遗传转化及引物检测得到敲除突变体2个、过表达突变体6个,通过一步克隆及最终引物检测得到回补突变体4个;2.观察PDA上菌丝生长速率及生长形态,发现VmG10的敲除影响菌丝生长形态,但不影响菌丝生长速率,敲除突变体ΔVm G10-19的菌丝边缘同03-8相比会产生更多的分支;产孢实验显示,同03-8相比,ΔVm G10-19产孢数下降约50%;致病力分析发现,ΔVm G10-19在叶片上致病力同03-8相比下降72.17%,在枝条上几乎不致病。过表达突变体致病力有不等程度的增强,其中Q15增加21.73%,Q16增加12.50%;黑色素表型观察及与黑色素转录调控相关6个基因定量结果显示,ΔVm G10-19中黑色素含量高于03-8,且ΔVm G10-19中与黑色素转录调控相关6个基因在菌丝生长2、3、4、5 d中的表达量均高于在03-8中的表达量;3.在0.5 M KCl,18 m M H2O2,200 mg/L CR,0.01%SDS四种非生物胁迫条件下,ΔVm G10-19比03-8受到的抑制程度更强,尤其是在18 m MH2O2条件下,抑制率较03-8提高44.44%;将03-8和ΔVm G10-19与苹果树上其他4种腐生菌做皿内对峙实验发现,ΔVm G10-19较03-8拮抗能力更弱,尤其在与苹果轮纹和炭疽对峙时;次级代谢产物分离结果显示,ΔVm G10-19发酵液处理过的烟草叶片产生的坏死斑较03-8发酵液处理过的烟草叶片产生的坏死斑面积减小32.8%,将发酵液稀释100倍再处理,结果基本一致;游离氨基酸含量测定结果显示,03-8发酵液中的天冬氨酸含量是ΔVm G10-19发酵液中的4倍,谷氨酸和精氨酸是其2倍;液相质谱鉴定发现,Vm G10的敲除的确影响了腐烂菌某种或某些次级代谢产物的合成,但不一定是短杆菌肽;发酵液处理莴苣种子,结果显示,小于1 KD的发酵液分离段处理过的莴苣种子,二者发芽率有明显差别,ΔVm G10-19发酵液小于1KD的分离段处理过的莴苣种子发芽率达63.3%,03-8发酵液小于1KD的分离段处理过的莴苣种子发芽率为23.7%,ddH2O处理的对照发芽率为86.7%。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S436.611.11

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 韩孟迪;;苹果树腐烂病发生规律及防治措施[J];河北果树;2019年03期

2 高治保;冯蕾;申艳梅;;苹果树腐烂病的发生与防治[J];榆林科技;2007年02期

3 王凯;郭成;郭斐然;张斐然;秦虎强;温晶;焦浩;冯浩;黄丽丽;;夏季药液刷干技术防控苹果树腐烂病的应用及效果调查[J];中国果树;2019年01期

4 王明芳;;苹果树腐烂病的综合防治[J];果农之友;2019年02期

5 李丽;张树武;陈大为;徐秉良;;5种矿物源药剂对苹果树腐烂病菌室内防效评价[J];植物保护;2019年02期

6 申晓军;;防治苹果树腐烂病莫入误区[J];西北园艺(果树);2019年02期

7 辛欣;钟婷;;苹果树腐烂病防治研究[J];江西农业;2019年08期

8 单宝霞;;苹果树腐烂病防治技术研究[J];农家参谋;2019年12期

9 任玉亮;王振静;李红英;;浅谈苹果树腐烂病的发生与防治[J];农业技术与装备;2018年04期

10 张晓林;;苹果树腐烂病的发生规律及综合防治技术[J];农业技术与装备;2018年05期

相关会议论文 前10条

1 李婷;史祥鹏;李保华;王彩霞;;苹果树腐烂病菌β-葡糖苷酶基因的克隆与原核表达[A];中国植物病理学会2016年学术年会论文集[C];2016年

2 姜玉娟;曹克强;;苹果树腐烂病防治的研究进展[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年

3 刘如香;曹克强;;不同环境条件对苹果树腐烂病菌分生孢子的萌发与存活的影响[A];公共植保与绿色防控[C];2010年

4 陈晓林;李保华;李桂舫;王彩霞;;细胞壁降解酶在苹果树腐烂病菌致病过程中的作用[A];中国植物病理学会2011年学术年会论文集[C];2011年

5 王海艳;李保华;李桂舫;董向丽;王彩霞;;农杆菌介导的苹果树腐烂病菌遗传转化体系的建立[A];中国植物病理学会2012年学术年会论文集[C];2012年

6 臧睿;黄丽丽;;陕西苹果树腐烂病菌不同分离株的生物学特性与致病性的关系研究[A];中国植物病理学会2006年学术年会论文集[C];2006年

7 李有法;陈守科;李磊;;苹果树腐烂病严重发生的原因及对策[A];中国新时期思想理论宝库——第三届中国杰出管理者年会成果汇编[C];2007年

8 韦洁玲;黄丽丽;郜佐鹏;柯希望;康振生;;苹果树腐烂病菌不同分离株致病性差异初步研究[A];中国植物病理学会2008年学术年会论文集[C];2008年

9 高桂立;宋爱莲;卢红林;;苹果树腐烂病侵染初期调查与防治初报[A];河南省植物保护研究进展Ⅱ（下）[C];2007年

10 ;苹果树腐烂病疤的桥接技术与桃小食心虫的测报及防治经验[A];河北省果树学会1978年度学术年会论文选编[C];1978年

相关重要报纸文章 前10条

1 陕果;刮治苹果树腐烂病 最佳时间别错过[N];山东科技报;2018年

2 本报记者 耿苏强;苹果树腐烂病防治早知道[N];农业科技报;2019年

3 培新;山西苹果树腐烂病将重发[N];农资导报;2018年

4 培新;苹果树腐烂病需及时防治[N];农资导报;2016年

5 河北农业大学植物保护学院 曹克强;对苹果树腐烂病发生规律的新认识[N];河北科技报;2014年

6 泊头市泊镇林果站 郑秀影 杨艳萍;早春抓紧防治苹果树腐烂病[N];河北科技报;2013年

7 王子莼;早春苹果树腐烂病的防治[N];陕西科技报;2013年

8 刘开明;刮疤涂药防治苹果树腐烂病[N];云南科技报;2004年

9 省农科院果树研究所 牛自勉 徐以新;防治苹果树腐烂病 日本果农有新招[N];山西科技报;2001年

10 孔娟;强壮树势防治苹果树腐烂病[N];农民日报;2011年

相关博士学位论文 前6条

1 吴玉星;Velvet家族蛋白和转录因子PacC对苹果树腐烂病菌致病性和果胶酶调控的机制研究[D];西北农林科技大学;2018年

2 尹志远;苹果树腐烂病菌全基因组解析及两个外泌蛋白被植物识别的机制研究[D];西北农林科技大学;2018年

3 王旭丽;中国苹果树腐烂病菌的种类：rDNA-ITS序列和表型比较研究[D];西北农林科技大学;2007年

4 臧睿;中国苹果树腐烂病菌的种群组成、分子检测及其ISSR遗传分析[D];西北农林科技大学;2012年

5 柯希望;黑腐皮壳侵染苹果的组织细胞学及转录组学研究[D];西北农林科技大学;2013年

6 陈臻;两株生防菌株对苹果树腐烂病菌拮抗作用的研究[D];甘肃农业大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 孙红云;苹果树腐烂病菌NRPS基因VmG10的功能研究[D];西北农林科技大学;2019年

2 赵玉欢;苹果树腐烂病菌效应蛋白VmPxE1功能研究与互作靶标鉴定[D];西北农林科技大学;2019年

3 何媛媛;苹果树腐烂病菌胞外果胶酶的分离纯化及其性质研究[D];西北农林科技大学;2014年

4 刘洋洋;苹果树腐烂病菌小RNA生成通路关键基因的功能研究[D];西北农林科技大学;2014年

5 王帅;苹果树腐烂病菌对吡唑醚菌酯的抗药性风险评估及生物源杀菌剂的室内活性评价[D];西北农林科技大学;2018年

6 戴蓬博;生防菌的筛选及其对苹果树腐烂病的防治研究[D];西北农林科技大学;2014年

7 郭薇;枯草芽孢杆菌对苹果树腐烂病（Valsa mali）生防潜力研究[D];山西农业大学;2018年

8 张志斌;山西省苹果树腐烂病病原菌多样性研究[D];山西农业大学;2016年

9 李睿;地肤子提取物对苹果树腐烂病菌的生物活性研究[D];山西农业大学;2016年

10 张伟宁;拮抗毛壳菌61239的分类鉴定及其生防作用研究[D];西北农林科技大学;2017年

，

本文编号：2669100