苹果类受体激酶MdSOBIR1抵抗苹果真菌病害的机理初探

发布时间：2021-04-26 01:33

　　植物类受体激酶作为位于细胞膜上的最重要的一类植物免疫受体,在植物免疫中的作用被广泛研究,其中对类受体激酶SOBIR1（Suppressor of BIR1-1）和FLS2（Flagellin sensing 2）的研究较为深入。类受体激酶SOBIR1在拟南芥和番茄中研究较多,拟南芥中研究发现,SOBIR1和BAKI共同调控类受体蛋白AtRLP30介导的免疫反应;番茄中研究表明,SOBIR1能够与类受体蛋白Cf-4和Ve1形成蛋白复合体,参与免疫信号向胞内的传递,调控对病原真菌番茄叶霉病菌和棉花黄萎病菌的抗性。拟南芥中FLS2通过感应细菌N端22个保守性序列活性肽物质flg22,迅速与BAK1形成蛋白复合体向胞内传递免疫信号,引起植物一系列的抗病反应。然而近年来对水稻和葡萄中的FLS2研究发现它们与拟南芥FLS2在识别不同细菌的敏感性和引起的免疫反应方面存在差异。而目前国内外有关苹果类受体激酶SOBIR1和FLS2在抵抗苹果重要病害中的作用研究较少,因此,在本研究中以转苹果同源基因MdSOBIR1和MdFLS2的苹果愈伤组织和拟南芥为材料,研究了它们的编码蛋白质抗苹果主要病害的作用,研究... 

【文章来源】：山东农业大学山东省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 植物抗病机制
        1.1.1 植物防御反应
        1.1.2 植物防御反应中的信号途径
    1.2 植物免疫反应
    1.3 植物免疫受体
    1.4 植物类受体激酶
        1.4.1 植物类受体激酶的结构
        1.4.2 植物类受体激酶的分类和作用
    1.5 植物类受体激酶SOBIR1的研究
        1.5.1 SOBIR1与RLP互作参与植物免疫
        1.5.2 SOBIR1参与免疫信号转导
        1.5.3 SOBIR1参与植物生长发育的调控
    1.6 植物类受体激酶FLS2的研究
2 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 致病真菌和细菌
        2.1.3 菌株和质粒
        2.1.4 酶及生化试剂
        2.1.5 培养基配制
        2.1.6 溶液配制
            2.1.6.1 MS培养基母液配方
            2.1.6.2 原生质体分离溶液
            2.1.6.3 WesternBlot所需溶液
            2.1.6.4 DAB染色所用试剂
    2.2 试验方法
        2.2.1 植物总RNA提取
        2.2.2 反转录cDNA合成
        2.2.3 基因克隆PCR扩增
        2.2.4 PCR产物胶回收
        2.2.5 酶切和连接体系
        2.2.6 大肠杆菌感受态细胞转化
        2.2.7 质粒DNA的提取
        2.2.8 农杆菌的转化
        2.2.9 ‘王林’愈伤转化
        2.2.10 转化拟南芥
        2.2.11 WesternBlot
        2.2.12 接菌试验
            2.2.12.1 愈伤组织接真菌试验
            2.2.12.2 拟南芥叶片接真菌试验
            2.2.12.3 拟南芥接种DC3000试验
        2.2.13 DAB和台盼蓝染色
        2.2.14 分离原生质体
        2.2.15 烟草瞬时转化
        2.2.16 总酚含量测定
        2.2.17 苯胺蓝染色
3 结果分析
    3.1 MdSOBIR1的抗病性研究
        3.1.1 MdSOBIR1的生物信息学分析
        3.1.2 MdSOBIR1亚细胞定位
        3.1.3 腐烂病菌侵染特异性诱导MdSOBIR1基因表达
        3.1.4 超表达MdSOBIR1降低愈伤组织对苹果轮纹病菌的抗性
            3.1.4.1 超表达MdSOBIR1促进轮纹病菌诱导的苹果愈伤病斑扩展
            3.1.4.2 超表达MdSOBIR1降低轮纹病菌诱导的总酚物质积累
            3.1.4.3 超表达MdSOBIR1降低轮纹病菌诱导的抗病相关基因表达水平
            3.1.4.4 超表达MdSOBIR1抑制轮纹病菌诱导的ACS基因表达
        3.1.5 超表达MdSOBIR1抑制拟南芥中轮纹病菌诱导的病斑扩展
        3.1.6 超表达MdSOBIR1提高愈伤组织对腐烂病菌的抗性
            3.1.6.1 超表达MdSOBIR1抑制愈伤组织中腐烂病菌诱导的病斑扩展
            3.1.6.2 超表达MdSOBIR促进腐烂病菌诱导的总酚物质积累和MAPK活性
            3.1.6.3 超表达MdSOBIR1提高腐烂病菌诱导的抗病相关基因表达
        3.1.7 超表达MdSOBIR1提高拟南芥对腐烂病菌的抗性
            3.1.7.1 MdSOBIR1抑制拟南芥中腐烂病菌诱导的病斑扩展
            3.1.7.2 MdSOBIR1转基因抑制拟南芥中腐烂病菌诱导的细胞坏死
        3.1.8 超表达MdSOBIR1特异性增强flg22诱导的拟南芥胼胝质积累
    3.2 MdFLS2的抗病性研究
        3.2.1 超表达MdFLS2的fls2突变体拟南芥部分恢复对flg22的敏感性
        3.2.2 超表达MdFLS2提高了拟南芥对轮纹病菌的抗性并恢复了fls2突变体对假单胞菌的抗性
4 讨论
    4.1 MdSOBIR1的保守性分析
    4.2 MdSOBIR1对病害的抗性调控机制
    4.3 苹果MdSOBIR1互作蛋白预测
    4.4 MdFLS2具有flg22识别功能
    4.5 MdFLS2对病害的抗性调控机制
    4.6 MdSOBIR1与MdFLS2的相互作用机制预测
5 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]植物LRR类受体蛋白激酶的研究进展[J]. 路梅,徐传雨,郭卫东.  浙江师范大学学报(自然科学版). 2006(03)
[2]植物防御反应的两种信号转导途径及其相互作用[J]. 彭金英,黄勇平.  植物生理与分子生物学学报. 2005(04)
[3]植物MAPK及其在病原信号传递中的作用[J]. 杨洪强,接玉玲.  植物病理学报. 2003(01)
[4]茉莉素的信号转导与植物的防御反应[J]. 张海文,黄荣峰,卢向阳,谢丙炎.  植物生理学通讯. 2002(06)
[5]对水稻4号染色体一个编码S位点相关的受体样蛋白激酶基因簇的分析（英文）[J]. 雷海燕,周波,洪国藩,韩斌.  Acta Botanica Sinica. 2002(11)
[6]活性氧与植物抗病性[J]. 郭泽建,李德葆.  植物学报. 2000(09)

博士论文
[1]胁迫对LE-ACS及乙烯信号转导中核内组分基因表达影响的研究[D]. 石英.中国农业大学 2003



本文编号：3160473