辣椒SBP-box基因在其响应疫霉菌侵染中的功能鉴定及调控机理的研究
发布时间：2021-11-15 06:54
辣椒是一种重要的茄科蔬菜作物,具有极高的营养和经济价值。然而,辣椒在生长过程中易受到辣椒疫霉菌的侵染引起辣椒疫病的发生,严重影响辣椒的产量与经济效益。因此寻找与辣椒疫病抗性调控相关的基因及研究其调控机理对辣椒的抗疫病育种具有重要的意义。本试验从实验室前期所建立的辣椒对不同亲合性疫霉菌生理小种的转录组数据库中筛选出一个辣椒SBP-box（Ca SBP05）差异表达基因。而SBP-box基因是植物特有的一类转录因子,在生物和非生物胁迫中具有重要作用。但是关于SBP-box基因的研究主要集中在拟南芥和烟草等少量模式植物中。而关于其在辣椒中的作用,尤其是在辣椒对辣椒疫霉菌侵染的防御反应中的功能鲜少有人报道。因此,本试验以此为切入点,在前期研究的基础上,从15个辣椒SBP-box基因家族成员中筛选出了4个（Ca SBP08、Ca SBP11、Ca SBP12和Ca SBP13）与辣椒疫病抗性调控相关的基因,并对它们在辣椒响应疫霉菌侵染中的功能进行了鉴定及调控机理的研究。主要研究结果如下:1、辣椒SBP-box家族基因在亲和性和非亲和性辣椒疫霉菌的侵染下,除Ca SBP10的表达被抑制外,其余基因...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植物中水杨酸的合成途径（Chenetal.2009）
第一章文献综述92010)。茉莉酸几乎在所有物种中调控防御相关基因的表达(Sunetal.2011)。近年来，许多研究者围绕茉莉酸的合成途径及其介导的抗病信号通路进行了研究。图1-2茉莉酸在叶绿体和过氧化物酶体中的合成模型(WasternackandHause,2019)Fig.1-2ModeloftheJAbiosynthesispathwayinchloroplastsandperoxisomes.1994年，Feys等人在拟南芥中发现了一个对茉莉酸不敏感的突变体coi1(Feysetal.1994).COI是一个F-box蛋白，和生长素受体/F-box蛋白TIR密切相关(Xieetal.1998)。COI1可能作为E3泛素连接酶复合体SCF（Skp/Cullin/F-box）的一部分介导茉莉酸信号通路(Xieetal.1998)。事实上COI1被证实与复合体SCF的组成（ASK1,ASK2,CUL1和RBX1）有关(Xuetal.2002)。基于以上研究，SCFCOI复合体可以抑制茉莉酸信号通路中蛋白的降解，激活茉莉酸所介导的转录变化(Sunetal.2011)。拟南芥中的AtMYC2转录
西北农林科技大学博士学位论文17了检测。以辣椒肌动蛋白(CaActin2，登录号AY572427)作为内参(Yinetal.2015)。参照2008年SchmittgenandLivak所描述的方法计算基因的相对表达量(SchmittgenandLivak,2008)。2.3.5数据处理与分析本试验使用具有全面的实验设计和统计分析功能的数据处理系统7.05（DPS7.05，中国）进行所有的数据分析。采用最小显著极差法（LSD）进行差异显著性检验（P<0.01或P<0.05）。2.4结果与分析2.4.1辣椒SBP-box基因在疫霉菌侵染下的表达模式分析接种亲和性(HX-9)和非亲和性(PC)辣椒疫霉菌后，辣椒SBP-box家族基因除CaSBP10外，其余基因均在不同时期被不同程度的诱导（图2-1）。CaSBP10基因的表达量在接种亲和与非亲和辣椒疫霉菌前期被抑制（图2-1）。而CaSBP12基因的表达量在接种亲和与非亲和辣椒疫霉菌后显著上升（图2-1）。除此之外，CaSBP11基因的表达量在接种辣椒疫霉菌后显著上升，且在接种24h时到达峰值。而CaSBP01-CaSBP03、CaSBP05、CaSBP06和CaSBP13基因接种辣椒疫霉菌后的表达模式与CaSBP11基因的相似，也是在接种24h时到达峰值。但是其表达量低于CaSBP11基因的（图2-1）。而CaSBP04基因在接种疫霉菌12h时达到最高值。值得注意的是，CaSBP08和CaSBP12基因的表达量在接种非亲和性辣椒疫霉菌后出现峰值的时间要晚于接种亲和性疫霉菌。除此之外，CaSBP07、CaSBP09、CaSBP14和CaSBP15四个基因的表达量在接种疫霉菌12h后下调表达。图2-1辣椒SBP-box基因在辣椒疫霉菌侵染下的表达模式分析Fig.2-1ExpressionpatternofpepperSBP-boxgenesunderPhytophthoracapsiciinfection
【参考文献】：
期刊论文
[1]大棚辣椒疫病的发生与综合防治技术[J]. 魏小红. 农村实用技术. 2019(07)
[2]辣椒苗期抗感疫病比较转录组学分析[J]. 雷阳,成妍,乔宁,焦彦生,苗如意,杨玉花. 华北农学报. 2019(03)
[3]多胺及其合成抑制剂对干旱胁迫下李苗叶片SOD、POD和CAT活性的影响[J]. 王尚堃. 山东农业大学学报(自然科学版). 2019(03)
[4]Negative regulation of resistance protein-mediated immunity by master transcription factors SARD1 and CBP60g[J]. Tongjun Sun,Wanwan Liang,Yuelin Zhang,Xin Li. Journal of Integrative Plant Biology. 2018(11)
[5]过量表达水杨酸羟基酶NahG降低烟草对青枯菌的抗性[J]. 党峰峰,林金辉,陈成聪,陈永萍,官德义,何水林. 广西植物. 2013(02)
[6]Functions and Application of the AP2/ERF Transcription Factor Family in Crop Improvement[J]. Zhao-Shi Xu,Ming Chen,Lian-Cheng Li and You-Zhi Ma~* National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement(NFCRI),Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding,Ministry of Agriculture,Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agriculture Sciences(CAAS),Beijing 100081,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[7]硫酸钛光度法测定O3/H2O2体系中低浓度H2O2[J]. 刘小为,陈忠林,沈吉敏,叶苗苗,陈文辉. 中国给水排水. 2010(16)
[8]茉莉酸甲酯（MeJA）对干旱胁迫下水稻幼苗光合作用特性的影响[J]. 董桃杏,蔡昆争,曾任森. 生态环境学报. 2009(05)
[9]Transgenic expression of MYB15 confers enhanced sensitivity to abscisic acid and improved drought tolerance in Arabidopsis thaliana[J]. Zhenhua Ding a, b, Shiming Li a, b, Xueli An a, Xin Liu a, Huanju Qin a, Daowen Wang a, a State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China b Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. 遗传学报. 2009(01)
[10]辣椒疫病防治的研究进展[J]. 何娜,曾会才. 现代农业科技. 2008(08)
博士论文
[1]辣椒抗疫病基因的定位及相关基因的克隆与功能分析[D]. 王平勇.中国农业大学 2016
[2]水稻（OryzasativaL.）应对盐碱胁迫的生理及分子机制研究[D]. 吕丙盛.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2014
[3]辣椒及其嫁接苗对疫霉菌的防御响应与CaRGA2基因功能分析[D]. 张莹丽.西北农林科技大学 2013
[4]葡萄转录因子SBP家族基因克隆、表达及功能分析[D]. 侯鸿敏.西北农林科技大学 2013
[5]辣椒疫霉菌诱导的辣椒CaRGA1和CaPOD基因的表达分析与功能鉴定[D]. 王军娥.西北农林科技大学 2013
[6]辣椒与黄瓜抗疫病相关基因克隆及分析[D]. 贾庆利.西北农林科技大学 2012
[7]辣椒对疫病的抗性及其机理研究[D]. 刘珂珂.西北农林科技大学 2009
硕士论文
[1]硅对番茄幼苗抗盐性的影响及机理初探[D]. 李换丽.西北农林科技大学 2015
[2]辣椒根腐疫病抗性基因的精细定位的研究[D]. 巢娟.湖南农业大学 2015
[3]辣椒疫霉菌生理小种鉴定及其化学防治效果分析[D]. 张莹丽.西北农林科技大学 2009
[4]黄瓜感染枯萎病菌后生理生化变化及其与抗病性关系的研究[D]. 王玲平.山西农业大学 2001
本文编号：3496266
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植物中水杨酸的合成途径（Chenetal.2009）
第一章文献综述92010)。茉莉酸几乎在所有物种中调控防御相关基因的表达(Sunetal.2011)。近年来，许多研究者围绕茉莉酸的合成途径及其介导的抗病信号通路进行了研究。图1-2茉莉酸在叶绿体和过氧化物酶体中的合成模型(WasternackandHause,2019)Fig.1-2ModeloftheJAbiosynthesispathwayinchloroplastsandperoxisomes.1994年，Feys等人在拟南芥中发现了一个对茉莉酸不敏感的突变体coi1(Feysetal.1994).COI是一个F-box蛋白，和生长素受体/F-box蛋白TIR密切相关(Xieetal.1998)。COI1可能作为E3泛素连接酶复合体SCF（Skp/Cullin/F-box）的一部分介导茉莉酸信号通路(Xieetal.1998)。事实上COI1被证实与复合体SCF的组成（ASK1,ASK2,CUL1和RBX1）有关(Xuetal.2002)。基于以上研究，SCFCOI复合体可以抑制茉莉酸信号通路中蛋白的降解，激活茉莉酸所介导的转录变化(Sunetal.2011)。拟南芥中的AtMYC2转录
西北农林科技大学博士学位论文17了检测。以辣椒肌动蛋白(CaActin2，登录号AY572427)作为内参(Yinetal.2015)。参照2008年SchmittgenandLivak所描述的方法计算基因的相对表达量(SchmittgenandLivak,2008)。2.3.5数据处理与分析本试验使用具有全面的实验设计和统计分析功能的数据处理系统7.05（DPS7.05，中国）进行所有的数据分析。采用最小显著极差法（LSD）进行差异显著性检验（P<0.01或P<0.05）。2.4结果与分析2.4.1辣椒SBP-box基因在疫霉菌侵染下的表达模式分析接种亲和性(HX-9)和非亲和性(PC)辣椒疫霉菌后，辣椒SBP-box家族基因除CaSBP10外，其余基因均在不同时期被不同程度的诱导（图2-1）。CaSBP10基因的表达量在接种亲和与非亲和辣椒疫霉菌前期被抑制（图2-1）。而CaSBP12基因的表达量在接种亲和与非亲和辣椒疫霉菌后显著上升（图2-1）。除此之外，CaSBP11基因的表达量在接种辣椒疫霉菌后显著上升，且在接种24h时到达峰值。而CaSBP01-CaSBP03、CaSBP05、CaSBP06和CaSBP13基因接种辣椒疫霉菌后的表达模式与CaSBP11基因的相似，也是在接种24h时到达峰值。但是其表达量低于CaSBP11基因的（图2-1）。而CaSBP04基因在接种疫霉菌12h时达到最高值。值得注意的是，CaSBP08和CaSBP12基因的表达量在接种非亲和性辣椒疫霉菌后出现峰值的时间要晚于接种亲和性疫霉菌。除此之外，CaSBP07、CaSBP09、CaSBP14和CaSBP15四个基因的表达量在接种疫霉菌12h后下调表达。图2-1辣椒SBP-box基因在辣椒疫霉菌侵染下的表达模式分析Fig.2-1ExpressionpatternofpepperSBP-boxgenesunderPhytophthoracapsiciinfection
【参考文献】：
期刊论文
[1]大棚辣椒疫病的发生与综合防治技术[J]. 魏小红. 农村实用技术. 2019(07)
[2]辣椒苗期抗感疫病比较转录组学分析[J]. 雷阳,成妍,乔宁,焦彦生,苗如意,杨玉花. 华北农学报. 2019(03)
[3]多胺及其合成抑制剂对干旱胁迫下李苗叶片SOD、POD和CAT活性的影响[J]. 王尚堃. 山东农业大学学报(自然科学版). 2019(03)
[4]Negative regulation of resistance protein-mediated immunity by master transcription factors SARD1 and CBP60g[J]. Tongjun Sun,Wanwan Liang,Yuelin Zhang,Xin Li. Journal of Integrative Plant Biology. 2018(11)
[5]过量表达水杨酸羟基酶NahG降低烟草对青枯菌的抗性[J]. 党峰峰,林金辉,陈成聪,陈永萍,官德义,何水林. 广西植物. 2013(02)
[6]Functions and Application of the AP2/ERF Transcription Factor Family in Crop Improvement[J]. Zhao-Shi Xu,Ming Chen,Lian-Cheng Li and You-Zhi Ma~* National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement(NFCRI),Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding,Ministry of Agriculture,Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agriculture Sciences(CAAS),Beijing 100081,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[7]硫酸钛光度法测定O3/H2O2体系中低浓度H2O2[J]. 刘小为,陈忠林,沈吉敏,叶苗苗,陈文辉. 中国给水排水. 2010(16)
[8]茉莉酸甲酯（MeJA）对干旱胁迫下水稻幼苗光合作用特性的影响[J]. 董桃杏,蔡昆争,曾任森. 生态环境学报. 2009(05)
[9]Transgenic expression of MYB15 confers enhanced sensitivity to abscisic acid and improved drought tolerance in Arabidopsis thaliana[J]. Zhenhua Ding a, b, Shiming Li a, b, Xueli An a, Xin Liu a, Huanju Qin a, Daowen Wang a, a State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China b Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. 遗传学报. 2009(01)
[10]辣椒疫病防治的研究进展[J]. 何娜,曾会才. 现代农业科技. 2008(08)
博士论文
[1]辣椒抗疫病基因的定位及相关基因的克隆与功能分析[D]. 王平勇.中国农业大学 2016
[2]水稻（OryzasativaL.）应对盐碱胁迫的生理及分子机制研究[D]. 吕丙盛.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2014
[3]辣椒及其嫁接苗对疫霉菌的防御响应与CaRGA2基因功能分析[D]. 张莹丽.西北农林科技大学 2013
[4]葡萄转录因子SBP家族基因克隆、表达及功能分析[D]. 侯鸿敏.西北农林科技大学 2013
[5]辣椒疫霉菌诱导的辣椒CaRGA1和CaPOD基因的表达分析与功能鉴定[D]. 王军娥.西北农林科技大学 2013
[6]辣椒与黄瓜抗疫病相关基因克隆及分析[D]. 贾庆利.西北农林科技大学 2012
[7]辣椒对疫病的抗性及其机理研究[D]. 刘珂珂.西北农林科技大学 2009
硕士论文
[1]硅对番茄幼苗抗盐性的影响及机理初探[D]. 李换丽.西北农林科技大学 2015
[2]辣椒根腐疫病抗性基因的精细定位的研究[D]. 巢娟.湖南农业大学 2015
[3]辣椒疫霉菌生理小种鉴定及其化学防治效果分析[D]. 张莹丽.西北农林科技大学 2009
[4]黄瓜感染枯萎病菌后生理生化变化及其与抗病性关系的研究[D]. 王玲平.山西农业大学 2001
本文编号：3496266
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