甜菜丛根病抗性差异性状及蛋白组学研究
发布时间：2021-06-21 05:28
甜菜丛根病是影响甜菜生产的严重病害,能够导致甜菜产量剧减和含糖量降低。本研究首次以国内自育抗性材料为研究对象,开展了丛根病抗性相关机理研究,之前未有相关报道。本文对76份不同类型的甜菜育种材料进行了丛根病抗性鉴定比较试验;比较了3种不同蛋白质提取方法,优化了甜菜双向电泳体系条件;比较了病毒胁迫处理和未处理材料不同时期抗性酶的酶活变化;双向电泳后,抠除抗病和感病材料明显差异的蛋白质胶点,送华大基因公司进行胶内蛋白质鉴定分析。研究结果如下:（1）不同类型的育种材料丛根病抗性田间鉴定比较试验,在抗性材料中筛选出了5个抗性表现良好的材料。其中HBI-1和N98122为高抗材料。筛选出HBX-5和IX-1作为高感材料。在后续试验中分别作为抗病和感病材料使用。在引进材料、高糖型材料、标准型材料中分别筛选出3、2、2个表现较好的材料。（2）甜菜双向电泳体系条件优化研究中:3种蛋白质提取方法中TCA/丙酮法提取效果较好,IPG胶条pH范围47较适合甜菜叶片双向电泳,7 cm IPG胶条150μg上样量效果较好。17 cm IPG胶条300μg上样量效果较好。（3）病毒胁迫处理后抗...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
甜菜土传病毒基因组组成结构（KoenigR，1997）
型分离物和 P 型分离物。抗性试验表明，病毒对 RZ1 品种的侵染性变化与载体种群无关（Bornemann K，2011）。Smith MJ 等对不同地理位置、病毒组合和宿主的多粘菌分离物中分析了核糖体 DNA。内部转录间隔区结构分析表明，在温带气候的粮食作物和土壤中，多粘菌分离物通常是核型 I 或 II 型，但其寄主的特性或偏好尚不清楚。第一次有证据表明，核型 I(除核型 II外)可传播 SBWMV/SBCMV。甜菜分离株变异有限(≤2%)，美国甜菜品种对 BNYVV 的敏感性变化不大，可能是由于甜菜疫霉菌发生了变化（Smith MJ，2013）。1.1.2 甜菜丛根病的发病机理Tamada 率先发现了丛根病病毒的致病机理，从发病的植株中分离到了丛根病的致病病毒，即甜菜坏死黄脉病毒(beet necrotic yellow vein virus，BNYVV)（Tamada，1973）。Tamada 等人依据接种番杏并依据表现的病斑不同，把 BNYVV 分为 CR、YS、CS、NS 四个株系(Tamada，1989)。M.Kruse 等人利用 RFLP 法研究了从世界各地采集的 BNYVV RNA，进行反转录 PCR(RT- PCR)，得到了 BNYVV 有 A 和 B 两个株系(M.Kruse，1994)。多粘菌是 BNYVV 的传播者(Safarpour H，2012)，同时也是另外 3 种甜菜土传病毒的传播者：甜菜土传病毒(Beet soil-borne virus，BSBV)、图 1.2 BNYVV 基因组机构及病毒基因功能（Lennefors B-L，2006）Fig1.2 Genomic structure and viral gene function of BNYVV（Lennefors B-L，2006）
具有一个独特的限制性位点（X）进行线性化和运行转录。pUBS-2-rtBsiWI 克隆在 CP-RT 域的编码序列，由于 4 个核苷酸的插入开始移（下划线）。用于三种病毒 RNA 的 Northern blot 检测探头位于相应的全长克隆（NB-1,- 2 - 3）。甜菜 BNYVV 的基因组结构是由多分体基因组成的，基因组中总共含有 4-5 个基因组 RNA（Bouzoubaa s，1985、1986、1987）。这 5 个 RNA 基因组的大小并不相同，其中 RNA1，6.8 kb；RNA2，4.7 kb；RNA3，1.8 kb；RNA4，1.5 kb；RNA5，1.4 kb。但并不是在所有的分离种中都含有 RNA5，仅是日本一些相关研究人员报道在一些分离种发现 RNA5（Kiughci，1996）。有关报道显示 RNA1 与 RNA2 具有复制、衣壳化以及细胞移动的基本功能（D'Alonzo M，2012；LauferM，2018）。而 RNA3、RNA4 及特异 RNA5 与编码媒介传播及致病性有关（D'Alonzo M，2012；Flobinus A，2017；Kozlowska-Makulska A，2010；Koenig R，2009）。病毒 RNA1 包括有 1 个开放性阅读框(Open Reading Frame ，ORF)，该 ORF 可以编码 237 kDa 的蛋白，这个蛋白质可以自我催化然后切割成两个大小不同的蛋白质（p150 和 p66）（Bouzoubaa s，1987）。p150 蛋白是由解旋酶、甲基转移酶和一些其他蛋白酶组成的，而 P66 蛋白主要包括了全部的相关聚合酶。病毒基因组 RNA2 被报道是用来编码 6 个不同的蛋白，分别为：外壳蛋白（P21），通读蛋白（P75），运动蛋白（P13、P15、P42）和调控功能蛋白（P14）（Ziegler V，1985；Chiba S，2013）。其中Fig1.3 the growth and cycling process of soil polymyxomycetes on sugarbeet roots (Zhang Haiquan 2015)
【参考文献】：
期刊论文
[1]甘蔗与抗旱性相关差异蛋白质组分析[J]. DO Thanh-Trung,李健,张风娟,杨丽涛,李杨瑞,邢永秀. 作物学报. 2017(09)
[2]木薯块根有色体分离及其蛋白质组学的研究[J]. 邓昌哲,姚慧,安飞飞,李开绵,陈松笔. 作物学报. 2017(09)
[3]凹叶厚朴叶片蛋白提取及双向电泳体系的优化[J]. 陈剑成,沈少炎,蔡月琴,杨德明,陈思凯,万娟,徐雯,何天友,郑郁善,陈礼光. 北方农业学报. 2017(02)
[4]小麦L699叶片受白粉菌胁迫后蛋白质的差异表达[J]. 梁银萍,常小丽,张敏,龚国淑,雷雨,祁小波,罗丽雅,胡玉亭. 麦类作物学报. 2016(04)
[5]甜菜叶片应答干旱胁迫的差异蛋白质组学分析[J]. 李国龙,吴海霞,孙亚卿,邵世勤. 作物杂志. 2015(05)
[6]玉米籽粒蛋白质双向电泳技术体系的优化[J]. 石海波,王云生,冯勇,高聚林,白海,苏二虎,张来厚,赵瑞霞,刘志雄,黄灵忠,姜丽丽. 华北农学报. 2015(01)
[7]大豆蛋白质组学研究进展[J]. 牛宁,李占军,金素娟,赵璇,王玉岭. 中国油料作物学报. 2014(05)
[8]蛋白质组学的应用研究进展[J]. 尹稳,伏旭,李平. 生物技术通报. 2014(01)
[9]水稻根系蛋白质提取方法的改良[J]. 秦利征,赵全志,李俊周. 分子植物育种. 2013(04)
[10]甜菜线粒体atp6基因转录本的RNA编辑位点研究[J]. 施真,程大友,罗成飞,刘巧红,史淑芝,崔杰. 分子植物育种. 2012(04)
博士论文
[1]甜菜坏死黄脉病毒侵染本生烟和大果甜菜的生物学、转录组学和蛋白质组学研究[D]. 范慧艳.中国农业大学 2014
[2]油菜（Brassica napus）种子萌发响应NaCl胁迫的生理学与蛋白质组学研究[D]. 檀龙颜.东北林业大学 2014
[3]单胚甜菜细胞质雄性不育遗传机制及其利用研究[D]. 王华忠.中国农业科学院 2007
硕士论文
[1]基于iTRAQ技术对甜菜块根膨大蛋白质组学的研究[D]. 王雪峰.内蒙古农业大学 2016
[2]甜菜细胞质雄性不育系及其保持系花期蛋白差异表达分析[D]. 牛佳.哈尔滨工业大学 2013
[3]中国甜菜主要品系细胞质育性相关片段的分子差异[D]. 王有昭.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3240075
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
甜菜土传病毒基因组组成结构（KoenigR，1997）
型分离物和 P 型分离物。抗性试验表明，病毒对 RZ1 品种的侵染性变化与载体种群无关（Bornemann K，2011）。Smith MJ 等对不同地理位置、病毒组合和宿主的多粘菌分离物中分析了核糖体 DNA。内部转录间隔区结构分析表明，在温带气候的粮食作物和土壤中，多粘菌分离物通常是核型 I 或 II 型，但其寄主的特性或偏好尚不清楚。第一次有证据表明，核型 I(除核型 II外)可传播 SBWMV/SBCMV。甜菜分离株变异有限(≤2%)，美国甜菜品种对 BNYVV 的敏感性变化不大，可能是由于甜菜疫霉菌发生了变化（Smith MJ，2013）。1.1.2 甜菜丛根病的发病机理Tamada 率先发现了丛根病病毒的致病机理，从发病的植株中分离到了丛根病的致病病毒，即甜菜坏死黄脉病毒(beet necrotic yellow vein virus，BNYVV)（Tamada，1973）。Tamada 等人依据接种番杏并依据表现的病斑不同，把 BNYVV 分为 CR、YS、CS、NS 四个株系(Tamada，1989)。M.Kruse 等人利用 RFLP 法研究了从世界各地采集的 BNYVV RNA，进行反转录 PCR(RT- PCR)，得到了 BNYVV 有 A 和 B 两个株系(M.Kruse，1994)。多粘菌是 BNYVV 的传播者(Safarpour H，2012)，同时也是另外 3 种甜菜土传病毒的传播者：甜菜土传病毒(Beet soil-borne virus，BSBV)、图 1.2 BNYVV 基因组机构及病毒基因功能（Lennefors B-L，2006）Fig1.2 Genomic structure and viral gene function of BNYVV（Lennefors B-L，2006）
具有一个独特的限制性位点（X）进行线性化和运行转录。pUBS-2-rtBsiWI 克隆在 CP-RT 域的编码序列，由于 4 个核苷酸的插入开始移（下划线）。用于三种病毒 RNA 的 Northern blot 检测探头位于相应的全长克隆（NB-1,- 2 - 3）。甜菜 BNYVV 的基因组结构是由多分体基因组成的，基因组中总共含有 4-5 个基因组 RNA（Bouzoubaa s，1985、1986、1987）。这 5 个 RNA 基因组的大小并不相同，其中 RNA1，6.8 kb；RNA2，4.7 kb；RNA3，1.8 kb；RNA4，1.5 kb；RNA5，1.4 kb。但并不是在所有的分离种中都含有 RNA5，仅是日本一些相关研究人员报道在一些分离种发现 RNA5（Kiughci，1996）。有关报道显示 RNA1 与 RNA2 具有复制、衣壳化以及细胞移动的基本功能（D'Alonzo M，2012；LauferM，2018）。而 RNA3、RNA4 及特异 RNA5 与编码媒介传播及致病性有关（D'Alonzo M，2012；Flobinus A，2017；Kozlowska-Makulska A，2010；Koenig R，2009）。病毒 RNA1 包括有 1 个开放性阅读框(Open Reading Frame ，ORF)，该 ORF 可以编码 237 kDa 的蛋白，这个蛋白质可以自我催化然后切割成两个大小不同的蛋白质（p150 和 p66）（Bouzoubaa s，1987）。p150 蛋白是由解旋酶、甲基转移酶和一些其他蛋白酶组成的，而 P66 蛋白主要包括了全部的相关聚合酶。病毒基因组 RNA2 被报道是用来编码 6 个不同的蛋白，分别为：外壳蛋白（P21），通读蛋白（P75），运动蛋白（P13、P15、P42）和调控功能蛋白（P14）（Ziegler V，1985；Chiba S，2013）。其中Fig1.3 the growth and cycling process of soil polymyxomycetes on sugarbeet roots (Zhang Haiquan 2015)
【参考文献】：
期刊论文
[1]甘蔗与抗旱性相关差异蛋白质组分析[J]. DO Thanh-Trung,李健,张风娟,杨丽涛,李杨瑞,邢永秀. 作物学报. 2017(09)
[2]木薯块根有色体分离及其蛋白质组学的研究[J]. 邓昌哲,姚慧,安飞飞,李开绵,陈松笔. 作物学报. 2017(09)
[3]凹叶厚朴叶片蛋白提取及双向电泳体系的优化[J]. 陈剑成,沈少炎,蔡月琴,杨德明,陈思凯,万娟,徐雯,何天友,郑郁善,陈礼光. 北方农业学报. 2017(02)
[4]小麦L699叶片受白粉菌胁迫后蛋白质的差异表达[J]. 梁银萍,常小丽,张敏,龚国淑,雷雨,祁小波,罗丽雅,胡玉亭. 麦类作物学报. 2016(04)
[5]甜菜叶片应答干旱胁迫的差异蛋白质组学分析[J]. 李国龙,吴海霞,孙亚卿,邵世勤. 作物杂志. 2015(05)
[6]玉米籽粒蛋白质双向电泳技术体系的优化[J]. 石海波,王云生,冯勇,高聚林,白海,苏二虎,张来厚,赵瑞霞,刘志雄,黄灵忠,姜丽丽. 华北农学报. 2015(01)
[7]大豆蛋白质组学研究进展[J]. 牛宁,李占军,金素娟,赵璇,王玉岭. 中国油料作物学报. 2014(05)
[8]蛋白质组学的应用研究进展[J]. 尹稳,伏旭,李平. 生物技术通报. 2014(01)
[9]水稻根系蛋白质提取方法的改良[J]. 秦利征,赵全志,李俊周. 分子植物育种. 2013(04)
[10]甜菜线粒体atp6基因转录本的RNA编辑位点研究[J]. 施真,程大友,罗成飞,刘巧红,史淑芝,崔杰. 分子植物育种. 2012(04)
博士论文
[1]甜菜坏死黄脉病毒侵染本生烟和大果甜菜的生物学、转录组学和蛋白质组学研究[D]. 范慧艳.中国农业大学 2014
[2]油菜（Brassica napus）种子萌发响应NaCl胁迫的生理学与蛋白质组学研究[D]. 檀龙颜.东北林业大学 2014
[3]单胚甜菜细胞质雄性不育遗传机制及其利用研究[D]. 王华忠.中国农业科学院 2007
硕士论文
[1]基于iTRAQ技术对甜菜块根膨大蛋白质组学的研究[D]. 王雪峰.内蒙古农业大学 2016
[2]甜菜细胞质雄性不育系及其保持系花期蛋白差异表达分析[D]. 牛佳.哈尔滨工业大学 2013
[3]中国甜菜主要品系细胞质育性相关片段的分子差异[D]. 王有昭.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3240075
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/dzwbhlw/3240075.html
最近更新
教材专著
