马铃薯晚疫病RXLR效应分子PITG 1 6427.2的基因序列分析和功能验证

发布时间：2023-10-15 16:33

　　马铃薯是世界第四大粮食作物,在粮食安全方面发挥着重要的作用。由致病疫霉引起的马铃薯晚疫病是一种卵菌病害,威胁着马铃薯的生产,被誉为世界上第一大作物病害。在致病疫霉侵染寄主植物的过程中,分泌大量的RXLR效应分子来抑制和破坏寄主植物的免疫反应,达到成功侵染的目的。因此,鉴定重要的RXLR效应分子并挖掘致病机制,对有效防治马铃薯晚疫病具有重要意义。本研究通过筛选实验室前期构建的251个RXLR类效应分子的基因库,鉴定了致病疫霉HLJ菌株的一个重要效应分子PITG₁6427.2^HLJ,获得了以下研究成果:(1)通过瞬时表达的方法,在本氏烟中验证效应分子PITG₁6427.2^HLJ能够抑制INF1诱导的过敏性细胞坏死反应(Hypersensitive cell death Response,HR)。同时发现,该基因还能够抑制包括Bax、PsojNIP、SFI2、Avh238和Avh241诱导的HR,说明该基因能够广谱抑制植物的PTI和ETI。(2)以致病疫霉标准菌株T30-4中的效应分子PITG_1...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 前言
    1.1 马铃薯产业与现状
        1.1.1 马铃薯的来源与特性
        1.1.2 马铃薯的发展现状
        1.1.3 马铃薯产业所面临的问题
    1.2 马铃薯晚疫病
        1.2.1 致病疫霉的基本特征
        1.2.2 马铃薯晚疫病的田间症状
        1.2.3 马铃薯晚疫病爆发的适宜条件
        1.2.4 致病疫霉的遗传变异
        1.2.5 马铃薯晚疫病的防治措施
    1.3 植物与病原互作模型
        1.3.1 病原相关分子模式触发的免疫反应
        1.3.2 效应分子触发的免疫反应
    1.4 效应分子的研究进展
        1.4.1 质外体效应分子
        1.4.2 细胞质效应分子
    1.5 RXLR效应分子与寄主互作的靶标及其功能
    1.6 效应分子与植物激素
    1.7 本研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 卵菌基因组的提取
        2.2.2 基因的克隆及载体的构建
            2.2.2.1 引物的设计
            2.2.2.2 目的片段的扩增
            2.2.2.3 DNA凝胶回收
            2.2.2.4 酶切和连接
            2.2.2.5 大肠杆菌的热激转化
            2.2.2.6 菌落PCR检测
            2.2.2.7 质粒的提取
        2.2.3 效应分子多态性和功能域的分析
        2.2.4 农杆菌的电击转化
        2.2.5 农杆菌介导的瞬时表达
        2.2.6 植物总RNA的提取
        2.2.7 反转录PCR
        2.2.8 荧光定量PCR分析
        2.2.9 Gataway载体的构建
        2.2.10 致病疫霉的培养和孢子悬浮液的制备
        2.2.11 马铃薯晚疫病菌的接种
            2.2.11.1 本氏烟的接种
            2.2.11.2 马铃薯离体叶片法接种
        2.2.12 DAB染色
        2.2.13 亚细胞定位的观察
3 结果与分析
    3.1 PITG₁6427.2^HLJ抑制INF1 诱导的HR
    3.2 PITG₁6427.2^HLJ抑制植物的PTI和 ETI
    3.3 不同卵菌中PITG₁6427.2 的扩增及表达载体的构建
    3.4 不同卵菌中的PITG₁6427.2 的基因序列分析
    3.5 不同卵菌的PITG₁6427.2 抑制INF1和Avh241 诱导的HR
    3.6 PITG₁6427.2^HLJ在致病疫霉侵染马铃薯早期被大量诱导表达
    3.7 PITG₁6427.2^HLJ超量表达载体的构建
    3.8 PITG₁6427.2^HLJ促进致病疫霉在本氏烟的侵染
    3.9 PITG₁6427.2^HLJ促进致病疫霉对马铃薯的侵染
    3.10 PITG₁6427.2^HLJ降低本氏烟中过氧化氢的积累
    3.11 PITG₁6427.2^HLJ影响植物激素相关基因的表达
    3.12 PITG₁6427.2^HLJ的亚细胞定位
4 讨论
    4.1 PITG₁6427.2^HLJ抑制细胞死亡功能分析
    4.2 PITG₁6427.2^HLJ在致病疫霉与马铃薯互作中的表达模式
    4.3 PITG₁6427.2^HLJ致病性功能的探究
    4.4 RXLR效应分子的亚细胞定位与功能的关系
5 结论
参考文献
附录 Ⅰ
附录 Ⅱ
附录 Ⅲ
附录 Ⅳ
附录 Ⅴ
致谢
攻读学位期间发表论文情况



本文编号：3854260