TMV侵染诱导烟草产生SAR中差异性LncRNA鉴定及功能分析
发布时间：2021-11-27 05:20
非编码RNA（non-coding RNA,ncRNA）是不编码蛋白质的RNA,在植物生长发育及胁迫耐受性中发挥重要的调控作用。系统获得性抗性（systemic acquired resistance,SAR）是植物在病原物侵染后建立的一种广谱防御机制,现已发现多种基因及激素在其中发挥作用,但关于ncRNA对SAR的调控鲜见报道。烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）对主要经济作物生产造成极大危害且难以防治,N基因的温度敏感性使枯斑三生烟（Nicotiana tabacum var.Samsun NN）在环境温度低于28℃时具备对TMV的抗性、高于28℃时丧失对TMV的抗性,这为深入研究TMV与寄主互作及寄主SAR发展的分子机制提供了良好的试验材料。本研究利用生物信息学、分子生物学手段,系统研究了ncRNA在N-TMV互作引起寄主SAR中的调控作用,并针对lncRNA（long-noncoding RNA）进行了部分验证,主要研究结果如下:（1）通过观察不同温度条件下TMV侵染枯斑三生烟的病毒生物学表型,确定枯斑三生烟在25℃、31℃分别具备、丧失对TMV的抗...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LncRNA的调控方式（ZHANGetal.,2019）
19中国农业科学院硕士学位论文第二章TMV侵染枯斑三生烟的病毒生物学特性及系统获得性抗性研究图2-9TMV接种枯斑三生烟后系统叶PR1a、PR5表达情况Fig.2-9ExpressionofPR1aandPR5inuninfectedleavesofSamsunNNafterTMVinoculation.注：a：枯斑三生烟系统叶PR1a相对表达量变化，b：枯斑三生烟系统叶PR5相对表达量变化，误差线表示三组生物学重复的正负标准差，采用t-检验分析差异显著性：*，P<0.05；**，P<0.01。Note:a:relativeexpressionchangeofPR1ainuninfectedleavesofSamsunNN.b:relativeexpressionchangeofPR5inuninfectedleavesofSamsunNN.Errorbarsindicatethe±SDofthreebiologicalreplicates.Student’st-test,*,P<0.05,**,P<0.01.2.3讨论枯斑三生烟对TMV的免疫具有温度敏感性与可逆性，当温度低于28℃时枯斑三生烟存在抗TMV特性、建立SAR，但当温度高于28℃时抗性丧失。25℃环境中，病毒在侵染点与寄主发生互作反应，引起活性氧中间产物等离子变化、细胞壁强化、蛋白质磷酸化、SA积累和多种防御基因表达，导致侵染点细胞坏死、HR形成，病毒的胞间运动被破坏（LIUetal.,2004）。HOLMES（1929）发现对N.glutinosa接种相同量的TMV时，幼叶相比老叶形成的枯斑更多，表明较弱烟株防御反应发生时间相对较慢。本研究发现烟苗越成熟，对病毒入侵响应越迅速，形成的坏死斑越小，暗示烟株对TMV抗性伴随植株生长发育而增强。LI等（2018）提出烟草对TMV抗性在幼苗期是不完全的，而在植株成熟时达到完全抗性，且N基因的转录水平在此过程中不断增加。CULVER等（1991）对出现在侵染区域外的坏死现象进行了研究，提出N-TMV互作是寄主限制病毒（发生HR）速度与病毒复制移动速度之间的竞争，在这一点上不同植物、不同组织都存在差异。幼嫩组织对病毒的响应较
LncRNA-seq结果分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物载脂蛋白家族结构与功能研究进展[J]. 吉凌霄,朱伯华,李佳佳,岳安琪,谢国生. 植物生理学报. 2017(11)
[2]烟草N基因及其介导的抗TMV信号转导分子机制[J]. 王倩,刘贯山. 中国烟草科学. 2016(03)
[3]烟草N基因及其在烤烟遗传育种中的应用[J]. 张玉,罗成刚,殷英,胡小波,戴培刚,张波. 中国农学通报. 2013(19)
[4]烟草花叶病毒病发生及防治研究进展[J]. 周建国,肖启明,刘双清,周志成,唐前君. 安徽农业科学. 2013(01)
[5]植物源抗烟草花叶病毒天然产物研究进展[J]. 耿召良,商胜华,陈兴江,曹毅. 中国烟草科学. 2011(01)
[6]心叶烟和三生烟对TMV的过敏性差异[J]. 刘开全,马学萍,陆伟东,秦留云. 中国烟草科学. 2010(04)
硕士论文
[1]烟草感染花叶病过程中差异表达基因与蛋白质的筛选及应用[D]. 肖万福.河南农业大学 2017
[2]棉花重要抗黄萎病相关基因的表达特性分析及GhPR10功能初步研究[D]. 陈捷胤.中国农业科学院 2007
本文编号：3521631
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LncRNA的调控方式（ZHANGetal.,2019）
19中国农业科学院硕士学位论文第二章TMV侵染枯斑三生烟的病毒生物学特性及系统获得性抗性研究图2-9TMV接种枯斑三生烟后系统叶PR1a、PR5表达情况Fig.2-9ExpressionofPR1aandPR5inuninfectedleavesofSamsunNNafterTMVinoculation.注：a：枯斑三生烟系统叶PR1a相对表达量变化，b：枯斑三生烟系统叶PR5相对表达量变化，误差线表示三组生物学重复的正负标准差，采用t-检验分析差异显著性：*，P<0.05；**，P<0.01。Note:a:relativeexpressionchangeofPR1ainuninfectedleavesofSamsunNN.b:relativeexpressionchangeofPR5inuninfectedleavesofSamsunNN.Errorbarsindicatethe±SDofthreebiologicalreplicates.Student’st-test,*,P<0.05,**,P<0.01.2.3讨论枯斑三生烟对TMV的免疫具有温度敏感性与可逆性，当温度低于28℃时枯斑三生烟存在抗TMV特性、建立SAR，但当温度高于28℃时抗性丧失。25℃环境中，病毒在侵染点与寄主发生互作反应，引起活性氧中间产物等离子变化、细胞壁强化、蛋白质磷酸化、SA积累和多种防御基因表达，导致侵染点细胞坏死、HR形成，病毒的胞间运动被破坏（LIUetal.,2004）。HOLMES（1929）发现对N.glutinosa接种相同量的TMV时，幼叶相比老叶形成的枯斑更多，表明较弱烟株防御反应发生时间相对较慢。本研究发现烟苗越成熟，对病毒入侵响应越迅速，形成的坏死斑越小，暗示烟株对TMV抗性伴随植株生长发育而增强。LI等（2018）提出烟草对TMV抗性在幼苗期是不完全的，而在植株成熟时达到完全抗性，且N基因的转录水平在此过程中不断增加。CULVER等（1991）对出现在侵染区域外的坏死现象进行了研究，提出N-TMV互作是寄主限制病毒（发生HR）速度与病毒复制移动速度之间的竞争，在这一点上不同植物、不同组织都存在差异。幼嫩组织对病毒的响应较
LncRNA-seq结果分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物载脂蛋白家族结构与功能研究进展[J]. 吉凌霄,朱伯华,李佳佳,岳安琪,谢国生. 植物生理学报. 2017(11)
[2]烟草N基因及其介导的抗TMV信号转导分子机制[J]. 王倩,刘贯山. 中国烟草科学. 2016(03)
[3]烟草N基因及其在烤烟遗传育种中的应用[J]. 张玉,罗成刚,殷英,胡小波,戴培刚,张波. 中国农学通报. 2013(19)
[4]烟草花叶病毒病发生及防治研究进展[J]. 周建国,肖启明,刘双清,周志成,唐前君. 安徽农业科学. 2013(01)
[5]植物源抗烟草花叶病毒天然产物研究进展[J]. 耿召良,商胜华,陈兴江,曹毅. 中国烟草科学. 2011(01)
[6]心叶烟和三生烟对TMV的过敏性差异[J]. 刘开全,马学萍,陆伟东,秦留云. 中国烟草科学. 2010(04)
硕士论文
[1]烟草感染花叶病过程中差异表达基因与蛋白质的筛选及应用[D]. 肖万福.河南农业大学 2017
[2]棉花重要抗黄萎病相关基因的表达特性分析及GhPR10功能初步研究[D]. 陈捷胤.中国农业科学院 2007
本文编号：3521631
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