番茄PUB基因家族在灰霉病抗性形成中的作用研究
发布时间：2021-01-25 19:49
农作物暴露在细菌、真菌和病毒等病原微生物环境中,极易受到病虫害的侵害。保护地内温暖湿润的环境导致设施栽培作物病害尤为严重。番茄灰霉病作为一种典型的真菌病害给番茄的产量及质量造成了严重的危害。目前,生产上高度依赖化学杀菌剂,给生态环境和食品安全造成严重威胁。通过基因编辑技术CRISPR/Cas9可以实现灰霉病的精准调控以及抗灰霉病种质创新。因此,迫切需要探究作物防御灰霉病的内在机制。蛋白质泛素化是真核生物重要的翻译后修饰方式之一,在多种信号转导途径中发挥作用。近年来的研究表明,泛素化广泛地参与植物免疫防御调节。PUB（Plant U-box）家族是一类含有U-box结构域的E3泛素连接酶（Ubiquitin-ligating enzyme,E3）,可以通过一系列泛素化修饰的级联反应,作为关键元件参与免疫防御。本文通过对番茄PUB基因家族生物信息学分析,进一步筛选出负调控灰霉病抗性的番茄PUB基因家族成员,对于明确植物防御灰霉病的内在机制具有重要意义。主要研究成果如下:1.番茄PUB基因家族生物信息学分析。通过与拟南芥PUB基因家族成员氨基酸序列进行比对,找到番茄中共含有U-box结构域的...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１拟南芥灰霉病防御机制模式图（Ａｂｕｑａｍａｒｅｔａｌ．，２０１７）??
、ｚｒ??ｉ??图１．２泛素介导的２６Ｓ蛋白酶体水解途径（Ｓｈｕ?ｅｔａｌ．，?２０１７）??Ｆｉｇｕｒｅｌ．２?Ｔｈｅ?ｕｂｉｑｕｉｔｉｎ－ｍｅｄｉａｔｅｄ?２６Ｓ?ｐｒｏｔｅａｓｏｍｅ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｐａｔｈｗａｙ．??Ｅ３泛素连接酶在植物生命周期中具有重要意义，拟南芥中存在２个Ｅｌ，至??少３７种Ｅ２和８种Ｅ２类蛋白以及１５００多个Ｅ３?（Ｖｉｅｒｓｔｒａ，２００９）＃?Ｅ３决定了靶蛋??白的特异识别。根据Ｅ３的结构特点以及作用机制，Ｅ３可以分成四大类：ＨＥＣＴ??（Ｈｏｍｏｌｏｇｙ?ｔｏ?Ｅ６－ＡＰ?Ｃ－Ｔｅｒｍｉｎｕｓ）型、ＲＩＮＧ?（ＲＩＮＧ－ｆｉｎｇｅｒ）型、Ｕ－ｂｏｘ?型以及??ＣＲＬｓ?（ｃｕｌｌｉｎ－ＲＩＮＧ）型（Ｖｉｅｒｓｔｒａ，?２００９；?Ｍｅｔｚｇｅｒ?ｅｔａｌ．，２０１２）。其中?ＨＥＣＴ?型、??ＲＩＮＧ型、Ｕ－ｂｏｘ型属于单亚基类型，蛋白质本身包含识别底物的结构域以及泛??素化结构域（Ｖｉｅｒｓｔｒａ，?２００９）。ＣＲＬ形式的Ｅ３泛素连接酶属于多亚基复合体，由??Ｃｕｌｌｉｎ骨架蛋白、ＲＩＮＧ－ｂｏｘ和底物识别元件组成（Ｖｉｅｒｓｔｒａ，?２００９）。??ＨＥＣＴ型Ｅ３蛋白Ｃ端含有一个约３５０个氨基酸构成的ＨＥＣＴ结构域??（Ｍｅｔｚｇｅｒ?ｅｔａｌ．
浙江大学硕士学位论文???通常包含富含细胞外亮氧酸的重复序列（Ｌｅｕｃｉｎｅ－ｒｉｃｈ?ｒｅｐｅａｔｓ，?ＬＲＲｓ）和细胞内激??酶结构域，但也可形成异聚的细胞表面受体复合物（Ｍａｃｈｏ?ａｎｄ?Ｚｉｐｆｅｌ，?２０１４）。??被ＰＲＲｓ识别介导的分子模式统称为ＰＴＩ免疫防御（Ｂｏｕｔｒｏｔ?ａｎｄ?Ｚｉｐｆｅｌ，２０１７）。??第二类免疫受体主要存在于植物细胞内，由核苷酸结合（ＮＢ）?ＬＲＲ?（ＮＬＲ）蛋??白组成，ＮＬＲ蛋白可以检测病原菌侵染路径以及识别病原菌产生的的毒力蛋白，??称为效应子（Ｋａｒａｓｏｖ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１４）。通过一种或多种病原体效应子激活特异性??ＮＬＲ，?ＮＬＲ?导致效应子触发的免疫（Ｅｆｆｅｃｔｏｒ－ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ?ｉｍｍｕｎｉｔｙ，?ＥＴＩ）。在?ＥＴＩ??阶段，识别病原菌释放的效应子的抗性基因Ｒ蛋白，引起的细胞超敏反应??（Ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ，?ＨＲ）?（Ｊｏｎｅｓ?ａｎｄ?Ｄａｎｇｌ，?２００６）〇??
【参考文献】：
期刊论文
[1]番茄灰霉病和溃疡病的防治方法[J]. 韩克东. 现代农业研究. 2018(04)
[2]番茄灰霉病防治研究进展[J]. 赵杨,苗则彦,李颖,白元俊. 中国植保导刊. 2014(07)
[3]保护地番茄主要病害综合防治技术初探[J]. 董金荣,王玉楼,吉同銮,孔兵. 安徽农学通报(下半月刊). 2011(16)
[4]泛素化修饰与植物免疫应答[J]. 严金平,杨华. 生物技术通报. 2011(02)
[5]林芝地区温室番茄灰霉病病原菌生物学特性研究[J]. 岳海梅,庄华,旺姆. 安徽农业科学. 2010(24)
[6]番茄灰霉病高效拮抗菌株鉴定及抗菌活性研究[J]. 李桂霞,马汇泉,刘婧,董瑾. 山东农业科学. 2007(02)
[7]Ubiquitination-mediated protein degradation and modification:an emerging theme in plant-microbe interactions[J]. Li-Rong Zeng~1 Miguel E Vega-Sánchez~1 Tong Zhu~2 Guo-Liang Wang~(1,3)~1Department of Plant Pathology and Plant Molecular Biology and Biotechnology Program,The Ohio State University,Columbus,OH 43210,USA:~2Syngenta Biotechnology Inc.Research Triangle Park,NC 27709-2257.USA:~3Rice Genomics Laboratory,Human Agricultural University,Changsha,Human 410128,China. Cell Research. 2006(05)
[8]灰霉菌抗药性研究进展[J]. 袁章虎,张小风,韩秀英. 河北农业大学学报. 1996(03)
[9]番茄灰霉病菌的生物学特性研究[J]. 朱建兰. 甘肃农业大学学报. 1995(01)
硕士论文
[1]番茄灰霉病菌和油菜菌核病菌对嘧霉胺的敏感性基线及番茄灰霉病菌抗药性研究[D]. 贾晓华.南京农业大学 2004
本文编号：2999790
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１拟南芥灰霉病防御机制模式图（Ａｂｕｑａｍａｒｅｔａｌ．，２０１７）??
、ｚｒ??ｉ??图１．２泛素介导的２６Ｓ蛋白酶体水解途径（Ｓｈｕ?ｅｔａｌ．，?２０１７）??Ｆｉｇｕｒｅｌ．２?Ｔｈｅ?ｕｂｉｑｕｉｔｉｎ－ｍｅｄｉａｔｅｄ?２６Ｓ?ｐｒｏｔｅａｓｏｍｅ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｐａｔｈｗａｙ．??Ｅ３泛素连接酶在植物生命周期中具有重要意义，拟南芥中存在２个Ｅｌ，至??少３７种Ｅ２和８种Ｅ２类蛋白以及１５００多个Ｅ３?（Ｖｉｅｒｓｔｒａ，２００９）＃?Ｅ３决定了靶蛋??白的特异识别。根据Ｅ３的结构特点以及作用机制，Ｅ３可以分成四大类：ＨＥＣＴ??（Ｈｏｍｏｌｏｇｙ?ｔｏ?Ｅ６－ＡＰ?Ｃ－Ｔｅｒｍｉｎｕｓ）型、ＲＩＮＧ?（ＲＩＮＧ－ｆｉｎｇｅｒ）型、Ｕ－ｂｏｘ?型以及??ＣＲＬｓ?（ｃｕｌｌｉｎ－ＲＩＮＧ）型（Ｖｉｅｒｓｔｒａ，?２００９；?Ｍｅｔｚｇｅｒ?ｅｔａｌ．，２０１２）。其中?ＨＥＣＴ?型、??ＲＩＮＧ型、Ｕ－ｂｏｘ型属于单亚基类型，蛋白质本身包含识别底物的结构域以及泛??素化结构域（Ｖｉｅｒｓｔｒａ，?２００９）。ＣＲＬ形式的Ｅ３泛素连接酶属于多亚基复合体，由??Ｃｕｌｌｉｎ骨架蛋白、ＲＩＮＧ－ｂｏｘ和底物识别元件组成（Ｖｉｅｒｓｔｒａ，?２００９）。??ＨＥＣＴ型Ｅ３蛋白Ｃ端含有一个约３５０个氨基酸构成的ＨＥＣＴ结构域??（Ｍｅｔｚｇｅｒ?ｅｔａｌ．
浙江大学硕士学位论文???通常包含富含细胞外亮氧酸的重复序列（Ｌｅｕｃｉｎｅ－ｒｉｃｈ?ｒｅｐｅａｔｓ，?ＬＲＲｓ）和细胞内激??酶结构域，但也可形成异聚的细胞表面受体复合物（Ｍａｃｈｏ?ａｎｄ?Ｚｉｐｆｅｌ，?２０１４）。??被ＰＲＲｓ识别介导的分子模式统称为ＰＴＩ免疫防御（Ｂｏｕｔｒｏｔ?ａｎｄ?Ｚｉｐｆｅｌ，２０１７）。??第二类免疫受体主要存在于植物细胞内，由核苷酸结合（ＮＢ）?ＬＲＲ?（ＮＬＲ）蛋??白组成，ＮＬＲ蛋白可以检测病原菌侵染路径以及识别病原菌产生的的毒力蛋白，??称为效应子（Ｋａｒａｓｏｖ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１４）。通过一种或多种病原体效应子激活特异性??ＮＬＲ，?ＮＬＲ?导致效应子触发的免疫（Ｅｆｆｅｃｔｏｒ－ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ?ｉｍｍｕｎｉｔｙ，?ＥＴＩ）。在?ＥＴＩ??阶段，识别病原菌释放的效应子的抗性基因Ｒ蛋白，引起的细胞超敏反应??（Ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ，?ＨＲ）?（Ｊｏｎｅｓ?ａｎｄ?Ｄａｎｇｌ，?２００６）〇??
【参考文献】：
期刊论文
[1]番茄灰霉病和溃疡病的防治方法[J]. 韩克东. 现代农业研究. 2018(04)
[2]番茄灰霉病防治研究进展[J]. 赵杨,苗则彦,李颖,白元俊. 中国植保导刊. 2014(07)
[3]保护地番茄主要病害综合防治技术初探[J]. 董金荣,王玉楼,吉同銮,孔兵. 安徽农学通报(下半月刊). 2011(16)
[4]泛素化修饰与植物免疫应答[J]. 严金平,杨华. 生物技术通报. 2011(02)
[5]林芝地区温室番茄灰霉病病原菌生物学特性研究[J]. 岳海梅,庄华,旺姆. 安徽农业科学. 2010(24)
[6]番茄灰霉病高效拮抗菌株鉴定及抗菌活性研究[J]. 李桂霞,马汇泉,刘婧,董瑾. 山东农业科学. 2007(02)
[7]Ubiquitination-mediated protein degradation and modification:an emerging theme in plant-microbe interactions[J]. Li-Rong Zeng~1 Miguel E Vega-Sánchez~1 Tong Zhu~2 Guo-Liang Wang~(1,3)~1Department of Plant Pathology and Plant Molecular Biology and Biotechnology Program,The Ohio State University,Columbus,OH 43210,USA:~2Syngenta Biotechnology Inc.Research Triangle Park,NC 27709-2257.USA:~3Rice Genomics Laboratory,Human Agricultural University,Changsha,Human 410128,China. Cell Research. 2006(05)
[8]灰霉菌抗药性研究进展[J]. 袁章虎,张小风,韩秀英. 河北农业大学学报. 1996(03)
[9]番茄灰霉病菌的生物学特性研究[J]. 朱建兰. 甘肃农业大学学报. 1995(01)
硕士论文
[1]番茄灰霉病菌和油菜菌核病菌对嘧霉胺的敏感性基线及番茄灰霉病菌抗药性研究[D]. 贾晓华.南京农业大学 2004
本文编号：2999790
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