三个ROS应答基因在流胶病菌侵染桃树过程中的功能分析

发布时间：2023-04-01 00:50

　　桃流胶病是南方桃树最严重的病害之一,给桃产业造成了巨大的经济损失。可可毛色二孢(Lasiodiplodia theobromae)是桃流胶病的主要病原菌之一。然而,目前L.theobromae引起桃流胶病的致病机理尚不完全清楚。活性氧(ROS)在植物和病原菌互作中扮演关键角色,但是ROS产生和消除系统的变化规律及ROS在桃流胶病发病过程中的具体作用尚不清晰。此外,病原菌入侵时,寄主植物通常会产生大量的ROS,从而伤害病原菌,病原菌为了减少或避免这种氧化胁迫,进化出了一套抗氧化系统。其中,b ZIP转录因子AP1(Activating protein 1)是病原真菌响应氧化胁迫主要的信号感受器,并且可以调控多个抗氧化基因清除ROS。在多个病原真菌中,AP1参与ROS清除对病原菌的致病力具有重要影响。因此,探究病原真菌L.theobromae中AP1(Lt AP1)介导的ROS消除机制,对于深入了解病原菌L.theobromae在桃流胶病中的致病机理具有重要意义。本文通过生理生化、ROS代谢以及基因表达等分析,阐明ROS在L.theobromae引起的桃流胶病发病过程中的作用。最后利用遗传...

【文章页数】：155 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRCT
缩略词表
第一章 前言
    1 研究问题的由来
    2 文献综述
        2.1 桃流胶病研究进展
        2.2 活性氧在植物病害发生中的作用研究
    3 研究目的和意义
第二章 桃流胶病发病过程中ROS代谢变化研究
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 实验设计和材料准备
        2.2 生理指标测定
        2.3 RNA提取、cDNA合成和qRT-PCR
        2.4 统计分析
    3 结果与分析
        3.1 桃当年生枝条的发病症状
        3.2 超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量变化
        3.3 ROS合成相关基因表达分析
        3.4 桃抗氧化酶活性及其编码基因的表达分析
        3.5 桃抗氧化物质AsA和GSH含量变化
        3.6 桃流胶病菌Lasiodiplodia theobromae ROS消除相关基因的表达分析
        3.7 植物激素合成相关基因的表达分析
        3.8 植物抗性相关基因的表达分析
    4 讨论
        4.1 ROS的合成与其主要来源
        4.2 桃ROS消除机制探讨
        4.3 L.theobromae ROS消除机制探讨
        4.4 桃抗性响应作用探讨
    5 本章小结
第三章 转录因子LtAP1在致病过程中的功能分析
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 实验材料
        2.2 LtAP1基因克隆与蛋白质序列分析
        2.3 基因组DNA、RNA提取及c DNA的制备
        2.4 桃流胶病菌LtAP1基因缺失突变体和互补菌株的创制
        2.5 LtAP1敲除突变体表型观察
        2.6 LtAP1敲除突变体对外界环境胁迫应答分析
        2.7 ΔLtAP1突变体致病力分析
        2.8 实时定量PCR分析
        2.9 统计分析
    3 结果与分析
        3.1 LtAP1结构特征分析
        3.2 氧化剂对LtAP1的诱导表达分析
        3.3 LtAP1基因的敲除及互补验证
        3.4 LtAP1基因敲除对L.theobromae营养生长的影响
        3.5 LtAP1负调控L.theobromae对高盐、高渗透压胁迫的耐受性
        3.6 LtAP1基因敲除影响L.theobromae对氧化剂的耐受性
        3.7 LtAP1基因影响L.theobromae对氧化-硝化胁迫的敏感性
        3.8 LtAP1基因参与L.theobromae的致病性
        3.9 LtAP1基因参与调控氧化胁迫中L.theobromae ROS消除基因的表达
        3.10 LtAP1参与调控寄主侵染中L.theobromae ROS消除基因的表达
        3.11 LtAP1抑制寄主ROS的产生
        3.12 LtAP1敲除突变体可激活植物的防卫反应
    4 讨论
        4.1 转录因子LtAP1生物信息发掘
        4.2 LtAP1在氧化胁迫响应以及致病过程中的作用研究。
        4.3 LtAP1在抑制寄主抗性方面的作用研究
    5 本章小结
第四章 桃流胶病菌谷胱甘肽过氧化物酶(LtGPX3)在致病过程中的功能分析
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 实验材料
        2.2 LtGPX3克隆与蛋白质序列分析
        2.3 基因组DNA、RNA提取及cDNA的制备
        2.4 桃流胶病菌LtGPX3基因缺失突变体和互补菌株的创制
        2.5 LtGPX3敲除突变体对外界环境胁迫压力测试
        2.6 ΔLtGPX3突变体致病性测定
        2.7 实时定量PCR分析
        2.8 统计分析
    3 结果与分析
        3.1 LtGPX3结构特征分析
        3.2 氧化剂对LtGPX3的诱导表达分析
        3.3 LtGPX3基因的敲除及互补验证
        3.4 LtGPX3基因参与L.theobromae对高盐、高渗透压胁迫的应答
        3.5 LtGPX3基因敲除影响L.theobromae对氧化-硝化胁迫的耐受性
        3.6 LtGPX3基因影响L.theobromae的致病力
        3.7 LtGPX3基因敲除突变体促进寄主ROS的积累
        3.8 LtGPX3基因参与抑制植物的防卫反应
    4 讨论
        4.1 LtGPX3在响应外源环境胁迫的作用研究
        4.2 ΔLtGPX3突变体在致病过程中的功能探讨
        4.3 ΔLtGPX3突变体在侵染过程中诱导寄主抗性原因探讨
    5 本章小结
第五章 桃流胶病菌硫氧还蛋白(LtTRX2)致病过程中的功能分析
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 实验材料
        2.2 LtTRX2克隆与蛋白质序列分析
        2.3 基因组DNA、RNA提取及cDNA的制备
        2.4 桃流胶病菌LtTRX2基因缺失突变体和互补菌株的创制
        2.5 LtTRX2敲除突变体对外界环境胁迫应答分析
        2.6 ΔLtTRX2突变体致病力分析
        2.7 实时定量PCR分析
        2.8 统计分析
    3 结果与分析
        3.1 LtTRX2结构特征分析
        3.2 氧化剂对LtTRX2的诱导表达分析
        3.3 LtTRX2基因的敲除及互补验证
        3.4 LtTRX2基因参与L.theobromae对细胞膜损伤和细胞壁损伤的耐受性
        3.5 LtTRX2基因敲除影响L.theobromae对氧化-硝化胁迫的耐受性
        3.6 LtTRX2基因参与L.theobromae的致病性
        3.7 LtTRX2敲除突变体影响寄主ROS的产生和积累
        3.8 LtTRX2敲除突变体可激活植物的防卫反应
    4 讨论
        4.1 LtTRX2在响应外源环境胁迫的作用研究
        4.2 ΔLtTRX2突变体致病力减弱的原因探讨
        4.3 LtTRX2参与抑制寄主抗性的作用机制
    5 本章小结
第六章 展望
参考文献
附录Ⅰ 实验PCR引物列表
附录Ⅱ 博士期间发表文章
致谢



本文编号：3776126