水稻抗稻瘟病新基因的功能分析和Gα参与抗稻瘟病机理研究
发布时间：2021-01-24 18:46
水稻（Oryza sativa L.）是最重要的粮食作物之一,全球超过1/2人口以稻米为主食。由稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）引起的稻瘟病可导致水稻减产,严重时甚至颗粒无收。常见防治稻瘟病的方法主要有应用杀菌剂、农艺措施以及培育抗性品种。由于杀虫剂的大量使用使环境受到严重污染。因此,培育和推广广谱抗病水稻新品种是最经济、最安全、最有效的稻瘟病防治手段。但稻瘟病菌菌株变异快,常常导致新推广的抗性品种在应用数年后抗性降低或者抗性丧失。因此,不断发掘广谱抗性基因,揭示水稻抗稻瘟病的分子机制,为稻瘟病抗性品种选育提供理论指导,对水稻的安全生产具有重要意义。本研究以水稻品种CO39及其对稻瘟病抗、感能力不同的5个近等基因系C101LAC、C101A51、C104PKT、C101PKT和C105TTP-4L-23（简称Pi1、Pi2、Pi3、Pi4a和Pi4b）为材料,在前期对供试水稻品种基因组重测序和稻瘟病菌胁迫下供试水稻转录组测序的基础上,应用组学比较技术分别从基因组重测序和转录组测序数据中各筛选获得潜在的水稻抗稻瘟病基因,以抗高毒力的稻瘟病菌GUY11的水稻品种Pi4b为材...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
稻瘟病菌无性繁殖生活史
图 1.2 植物抗病分子机制Fig. 1.2 Molecular basis of plant resistance to pathogens植物感应到病原菌的入侵后，还会诱发一系列的防御反应，包括气孔关闭制病原菌的侵入[52, 53]，限制营养转移到受侵染的细胞以阻止病原菌繁殖[54, 55]泌植物抗毒素，如 camalexin 复合物，提高防御相关基因的表达，如 PR1[56-5释放活性氧（ROS）[60]，在侵染部位诱发细胞程序性死亡-超敏反应（HypersensResponse，HR）限制病原菌的进一步扩展[61]。2.1 原菌相关分子介导的免疫反应 PTI 的研究进展2.1.1 病原菌相关分子的类型PAMPs 是一类十分保守的病原物分子，PAMPs 能够诱发植物的 PTI 免应，但部分 PAMPs 激发的 PTI 免疫具有宿主专一性[62]。目前已经鉴定的 PA包括：细菌的鞭毛蛋白（Flagellin）多肽 Flg22 和 FlgII-28、衍生因子 Tu（Elongfactor Tu，EF-Tu）的多肽 Elf18、EFa50 和 Elf26、冷休克蛋白[63]（cold-shock pro
图 2.1 OsBRG1 的克隆结果与 nSNPsa：OsBRG1 的 ORF 片段，b：核酸序列比对，c：氨基酸序列比对Fig. 2.1 The clone of OsBRG1 and its nSNPs analysisa: ORF band of OsBRG1, b: nucleotide sequence alignment, c: amino acid sequence alignment3.3 OsBRG1 基因抗稻瘟病功能验证3.3.1 CRISPR/Cas9-OsBRG1载体的构建为了利用 In-fusion 技术构建 CRISPR/Cas9-OsBRG1 载体，首先用 BsaⅠ酶切母体载体 pYLCRISPR/Cas9Pubi-H，酶切结果如图 2.2a 所示，载体骨架约16kbp；同时，分别通过两轮 PCR，获得 U6a/Lac-T1-sgRNA 和 U6b-T2-sgRNA表达盒，如图 2.2b 所示，分别长约 500bp 和 800bp；将两个 sgRNA 表达盒与CRISPR/Cas9 载体骨架进行 In-fusion 连接，转化大肠杆菌 DH5α，菌液 PCR 鉴定结果如图 2.2c 所示，两个 sgRNA 表达盒均成功连入 CRISPR/Cas9 载体；提取阳性菌液的质粒，进行 AscⅠ的酶切鉴定，结果如图 2.2d 所示，酶切后获得一个长约 16kbp 的载体骨架片段和一个长约 1300bp 相连的表达盒片段。载体构建流
【参考文献】：
期刊论文
[1]花生AhBW3基因上游启动子克隆及其功能鉴定[J]. 庄瑞蓉,储文婷,赵闪闪,陈坤,谢文萍,陈玉婷,查李,张冲,陈伟,庄伟建. 农业生物技术学报. 2018(07)
[2]水稻响应稻瘟病菌侵染的差异表达蛋白分析[J]. 陈默,宋吉强,马洪雨. 中国科技论文. 2015(12)
[3]水稻稻瘟病菌研究进展[J]. 李杨,王耀雯,王育荣,于洁. 广西农业科学. 2010(08)
[4]水稻离体叶抗稻瘟病鉴定方法研究[J]. 韩美丽,陆荣生,霍秀娟,梁志强. 安徽农业科学. 2009(13)
[5]植物抗病基因结构、功能及其进化机制研究进展(英文)[J]. 刘金灵,刘雄伦,戴良英,王国梁. 遗传学报. 2007(09)
博士论文
[1]水稻抗稻瘟病QTLs的整合及其基因挖掘与表达研究[D]. 林授锴.福建农林大学 2016
[2]水稻稻瘟病病圃建立及抗病育种优选评价[D]. 刘二明.中国农业科学院 2004
硕士论文
[1]不同稻瘟病菌生理小种胁迫下水稻的转录组学分析[D]. 李玲.福建农林大学 2018
[2]水稻品种CO39及其NILs基因组重测序序列的组装与SNPs分析[D]. 陶欢.福建农林大学 2016
[3]低温胁迫下西葫芦转录组分析与SSR分子标记开发[D]. 张宏亮.山西农业大学 2015
[4]水稻热激蛋白基因OsDjA6介导的抗稻瘟病功能分析[D]. 杨玖霞.湖南农业大学 2015
[5]稻瘟病菌胁迫下水稻热激蛋白质与异三聚体G蛋白质的作用机理研究[D]. 刘秋林.福建农林大学 2015
[6]水稻热激蛋白（Hsp）的鉴定及其Hsp70家族的功能分析[D]. 王勇斐.福建农林大学 2012
本文编号：2997745
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
稻瘟病菌无性繁殖生活史
图 1.2 植物抗病分子机制Fig. 1.2 Molecular basis of plant resistance to pathogens植物感应到病原菌的入侵后，还会诱发一系列的防御反应，包括气孔关闭制病原菌的侵入[52, 53]，限制营养转移到受侵染的细胞以阻止病原菌繁殖[54, 55]泌植物抗毒素，如 camalexin 复合物，提高防御相关基因的表达，如 PR1[56-5释放活性氧（ROS）[60]，在侵染部位诱发细胞程序性死亡-超敏反应（HypersensResponse，HR）限制病原菌的进一步扩展[61]。2.1 原菌相关分子介导的免疫反应 PTI 的研究进展2.1.1 病原菌相关分子的类型PAMPs 是一类十分保守的病原物分子，PAMPs 能够诱发植物的 PTI 免应，但部分 PAMPs 激发的 PTI 免疫具有宿主专一性[62]。目前已经鉴定的 PA包括：细菌的鞭毛蛋白（Flagellin）多肽 Flg22 和 FlgII-28、衍生因子 Tu（Elongfactor Tu，EF-Tu）的多肽 Elf18、EFa50 和 Elf26、冷休克蛋白[63]（cold-shock pro
图 2.1 OsBRG1 的克隆结果与 nSNPsa：OsBRG1 的 ORF 片段，b：核酸序列比对，c：氨基酸序列比对Fig. 2.1 The clone of OsBRG1 and its nSNPs analysisa: ORF band of OsBRG1, b: nucleotide sequence alignment, c: amino acid sequence alignment3.3 OsBRG1 基因抗稻瘟病功能验证3.3.1 CRISPR/Cas9-OsBRG1载体的构建为了利用 In-fusion 技术构建 CRISPR/Cas9-OsBRG1 载体，首先用 BsaⅠ酶切母体载体 pYLCRISPR/Cas9Pubi-H，酶切结果如图 2.2a 所示，载体骨架约16kbp；同时，分别通过两轮 PCR，获得 U6a/Lac-T1-sgRNA 和 U6b-T2-sgRNA表达盒，如图 2.2b 所示，分别长约 500bp 和 800bp；将两个 sgRNA 表达盒与CRISPR/Cas9 载体骨架进行 In-fusion 连接，转化大肠杆菌 DH5α，菌液 PCR 鉴定结果如图 2.2c 所示，两个 sgRNA 表达盒均成功连入 CRISPR/Cas9 载体；提取阳性菌液的质粒，进行 AscⅠ的酶切鉴定，结果如图 2.2d 所示，酶切后获得一个长约 16kbp 的载体骨架片段和一个长约 1300bp 相连的表达盒片段。载体构建流
【参考文献】：
期刊论文
[1]花生AhBW3基因上游启动子克隆及其功能鉴定[J]. 庄瑞蓉,储文婷,赵闪闪,陈坤,谢文萍,陈玉婷,查李,张冲,陈伟,庄伟建. 农业生物技术学报. 2018(07)
[2]水稻响应稻瘟病菌侵染的差异表达蛋白分析[J]. 陈默,宋吉强,马洪雨. 中国科技论文. 2015(12)
[3]水稻稻瘟病菌研究进展[J]. 李杨,王耀雯,王育荣,于洁. 广西农业科学. 2010(08)
[4]水稻离体叶抗稻瘟病鉴定方法研究[J]. 韩美丽,陆荣生,霍秀娟,梁志强. 安徽农业科学. 2009(13)
[5]植物抗病基因结构、功能及其进化机制研究进展(英文)[J]. 刘金灵,刘雄伦,戴良英,王国梁. 遗传学报. 2007(09)
博士论文
[1]水稻抗稻瘟病QTLs的整合及其基因挖掘与表达研究[D]. 林授锴.福建农林大学 2016
[2]水稻稻瘟病病圃建立及抗病育种优选评价[D]. 刘二明.中国农业科学院 2004
硕士论文
[1]不同稻瘟病菌生理小种胁迫下水稻的转录组学分析[D]. 李玲.福建农林大学 2018
[2]水稻品种CO39及其NILs基因组重测序序列的组装与SNPs分析[D]. 陶欢.福建农林大学 2016
[3]低温胁迫下西葫芦转录组分析与SSR分子标记开发[D]. 张宏亮.山西农业大学 2015
[4]水稻热激蛋白基因OsDjA6介导的抗稻瘟病功能分析[D]. 杨玖霞.湖南农业大学 2015
[5]稻瘟病菌胁迫下水稻热激蛋白质与异三聚体G蛋白质的作用机理研究[D]. 刘秋林.福建农林大学 2015
[6]水稻热激蛋白（Hsp）的鉴定及其Hsp70家族的功能分析[D]. 王勇斐.福建农林大学 2012
本文编号：2997745
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