水杨酸和茉莉酸在大豆与胞囊线虫互作中对GmPUBs基因表达的影响

发布时间：2020-06-14 10:47

【摘要】：植物U-box蛋白(Plant U-box protein,PUB)是泛素化系统中一种负责识别底物蛋白的重要组分,与植物抗性反应,信号传导、转录调控等过程相关。为了明确大豆与大豆胞囊线虫(Heterodera glycines,SCN)互作中与抗线虫相关的PUB蛋白基因(GmPUBs)。本文选用感病品种辽豆15和抗病品种灰皮支黑豆,接种大豆胞囊线虫3号生理小种(SCN3),通过qRT-PCR测定了GmPUBs家族中的GmPUB1、GmPUB5、GmPUB6、GmPUB7、GmPUB8和GmPUB9在胞囊线虫侵染抗感品种后的表达量变化,研究这6个基因是否参与了大豆对胞囊线虫的抗病过程。为了明确水杨酸(Salicylic Acid,SA)和茉莉酸(Jasmonie acid,JA)信号物质对GmPUBs表达影响变化,用外源激素水杨酸和茉莉酸甲酯(MeJA)分别处理大豆抗感品种后测定这6个基因的表达量变化,统计线虫不同龄期数量变化,研究这6个基因是否参与SA或JA抗线虫信号途径。主要结果如下:1.大豆中GmPUBs基因表达试验结果表明GmPUB1和GmPUB6在大豆与胞囊线虫互作中与抗性相关,GmPUB8、GmPUB5和GmPUB9与大豆抗胞囊线虫发育的调控有关。将抗感品种接种大豆胞囊线虫3号生理小种1d、3d、5d、10d、15d后取样,qRT-PCR测定6个GmPUBs基因的表达情况发现,抗病品种中,GmPUB1和GmPUB6在接种SCN3后始终显著上调。抗感品种中,GmPUB8在接种SCN3 10d和15d后表达显著上调,GmPUB5和GmPUB9在接种SCN3 15d后表达显著上调。2.根据SA处理大豆后GmPUBs基因表达变化,明确了GmPUB6和GmPUB8参与了SA抗SCN发育信号途径。连续喷施SA于抗感大豆叶片三天后接种SCN3,根染色发现二龄幼虫侵入数目无显著差异,接种SCN3 10d和15d后根中三龄四龄线虫数目均显著降低,说明SA可抑制根中SCN的发育。采用qRT-PCR技术检测基因表达变化,发现在抗感品种中,GmPUB6和GmPUB8在SA处理并接种SCN3 10d和15d后的基因表达与只用SA处理和只接种SCN3比均显著上调。3.根据MeJA处理大豆后GmPUBs基因表达变化,明确了GmPUB1、GmPUB7和GmPUB9参与JA抗SCN侵入信号途径。连续喷施MeJA于抗感大豆叶片三天后接种SCN3,根染色发现接种SCN3 1d和3d后根中二龄线虫数目显著降低,说明JA抑制SCN的侵入。采用qRT-PCR技术检测基因表达变化,发现在抗感品种中,GmPUB1、GmPUB7和GmPUB9在MeJA处理并接种SCN3 1d和3d后基因表达与只用MeJA处理和只接种SCN3比均显著上调。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S435.651
【图文】：

沈阳农业大学硕士学论文部，以便找雌虫进行受精。雌虫继续取食，它在一个黄色凝胶状基质中产下 200 到 40个卵，形成一个卵囊留在体内。然后雌虫死去，变成一个含有大量卵的深褐色胞囊。当土壤条件适宜时，卵可能孵化，幼虫在包囊内发育，生物周期不断重复。通常一年有三代人。在秋季或不利条件下，含有休眠幼虫的包囊可能会在土壤中保存数年（郑雅楠2009；Bird，2011）。

图 1-3 泛素化系统示意图（Vierstra, 2009）3 The schematic diagram of the ubiquitin-26S proteasome system (Vierstr白结构特点 E3 连接酶的特征在于约 70 个氨基酸的保守 U-box 基序。 缺失支架的修饰的 RING-指结构域和在典型的 RING结构域和组氨酸残基。在拟南芥中有大约 64 个预测的 PUB（植物 U，2009）。对来自几种不同植物物种的 PUB 的研究表明，这些发挥一系列功能，包括植物自交不亲和性，种子萌发，开花时多非生物胁迫响应。 E3 泛素连接酶属于大家族，在拟南芥基因组中有 64 个预测的UB 基因已经在水稻基因组中被注释（Wiborg et al，2008；Zeng了模型微藻莱茵衣藻和大白菜中PUB基因的全基因组分析（L

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本文编号：2712667