用棉花与黄萎病菌基因组结构解析棉花与黄萎病菌的相互作用

发布时间：2024-11-24 22:06

　　黄萎病菌是侵染棉花造成产量和品质损失的重要病害,棉花抗黄萎病以往的研究进展都是在编码蛋白基因层面上对抗病机制进行的分析。本课题对棉花基因组中的非编码RNA和编码蛋白的基因同时进行研究,以鉴定和分析参与棉花黄萎病抗性相关的长链非编码RNA和与黄萎病抗性有密切关系的类受体蛋白基因家族。另外,我们利用三代测序,完成了黄萎病菌基因组组装,拟从黄萎病菌基因组变异的角度考察黄萎病菌与棉花的互作关系。取得主要结果如下:首先,该研究从全基因组水平描述了lncRNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)响应黄萎病菌入侵的概貌,阐述了lncRNA在棉花与大丽轮枝菌互作中的作用。研究发现lncRNA在不同棉种中响应病原侵染具有保守特性和特异性,但被病原诱导的lncRNA在海岛棉和陆地棉两个棉种中都具有在Dt亚基因组优势表达的特点。这表明异源四倍体棉花中共存的两个亚基因组在响应病原侵染时存在偏向性诱导表达,这与前人认为棉花对黄萎病的抗性可能源于D亚基因组相符。研究还发现,物种保守的核心lncRNA和物种特异lncRNA在基因组变异和表达上存在明显差异。物种特异lncRNA具有更多SNP变异...

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１植物免疫系统的示意图（引自Ｄａｎｇｌ?ｅｔ?ａｌ?２０１３）

第二层防御系统ＰＴＩ作为诱导性抗性的其中一种，是一个被植物细胞膜表面??的病程相关分子模式（Ｐａｔｈｏｇｅｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｐａｔｔｅｒｎ，ＰＡＭＰｓ）所诱导的??机制（图１．１）。这个机制可以识别在多种类型病原菌中进化上相对保守的结构，??如细菌的鞭....

图１．２常见模式识别受体及其所招募的调控受体激酶和胞质类受体激酶（引自Ｃｏｕｔｏ?ａｎｄ??Ｚｉｐｆｅｌ?２０１６）〇??

（ｆｒｏｍ?Ｃｏｕｔｏ?ａｎｄ?Ｚｉｐｆｅｌ?２０１６）．??病原与寄主之间存在共进化关系。当植物ＰＴＩ被激活后，病原体会进化出效??应子（Ｅｆｆｅｃｔｏｒ）来破坏依赖ＰＲＲ的免疫机制（图１．１）。不同的效应子可能会针??对特定的亚细胞位置或结构，促进自身获取植物的营养物质，并促....

图１．４模式图示棉花黄萎病（ＫＷａＷｗｍｒｆａＭｆｌｅ）导致的萎蔫，发育迟缓和叶萎黄化

棉花黄萎病（Ｖｅｒｔｉｃｉｌｉｕｍｗｉｌｔ）是由大聊轮枝菌引起的??一种真菌性病害。我国棉花生产经常受到黄萎病为害，导致棉花萎蔫，发育迟缓，??叶萎黄化和坏死，从而导致棉花产量减产和纤维品质下降（图１．４）。??Ｍ??图１．４模式图示棉花黄萎病（ＫＷａＷｗｍｒｆａＭｆｌｅ）导致的....

图２．１用于构建ＶＩＧＳ的ＩｎｃＲＮＡ和蛋白质编码基因的引物位置和设计方案

基因的位置不能重叠。ＩｎｃＮＡＴｓ及其配对的蛋白质编码基因总是存在彼此重叠的??一些区域，因此我们设计了特异性引物（避免重叠和保守区域）去扩増特异片段??来构建ＶＩＧＳ载体，如方案设计中所示，以确保每个基因的沉默特异性（图２．１?）。??Ｌ２／Ｐ２?Ｇｅｎｏｍｉｃ?Ｌｏｃａｔｉｏ....

本文编号：4012535