枣疯病植原体基因组DNA分离和枣ERFs表达特性及功能预测

发布时间：2020-06-01 02:42

【摘要】：枣(Ziziphus jujuba Mill.)属鼠李科(Rhamnaceae)植物,是我国第一大干果树种。枣树的栽培过程中常伴随着病虫害的发生,其中最为严重的是植原体侵染引起的枣疯病,堪称枣树的癌症。为研究植原体与寄主枣树的互作关系,我们尝试分离了枣疯病植原体基因组DNA。同时进行了枣树AP2/ERF转录因子基因的转录组表达差异分析,研究了ERF基因在枣树抵抗植原体侵染过程中的可能作用。主要结果如下:1.脉冲电泳从感病枣组培苗中分离到了一条1600~2200 Kb的目的条带,检测为植原体DNA。2.对植原体侵染枣树过程中的关键时期进行了测序,从转录组序列中鉴定了93个枣AP2/ERF转录因子,93个枣树AP2/ERF转录因子都含有保守AP2结构域,不均匀的分布在枣树的12条染色体上。3.对枣树中AP2/ERF转录因子基因在植原体侵入不同时期进行基因表达热图分析。结果显示ZjERF04、ZjERF20、ZjERF21、ZjERF11、ZjERF18、ZjERF22、ZjERF28、ZjERF62、ZjERF72和ZjERF109等基因在枣树发病期的表达量出现上调。对表达量上调的基因进行荧光定量鉴定,表明从植原体开始入侵到枣树发病的整个过程中ZjERF04、ZjERF20、ZjERF21、ZjERF11、ZjERF18、ZjERF22、ZjERF28和ZjERF62基因的表达量逐渐升高。说明这几个基因在枣树抵御植原体侵染过程中可能发挥调控作用。4.用水杨酸和茉莉酸甲酯处理枣胚培苗,荧光定量PCR检测ZjERF04、ZjERF20、ZjERF21、ZjERF11、ZjERF18、ZjERF22、ZjERF28、ZjERF62、ZjERF72和ZjERF109基因在处理不同时间的枣苗中的表达量变化,结果表明10个基因在水杨酸处理后表达量都出现了升高,只有ZjERF04、ZjERF20、ZjERF21和ZjERF22在茉莉酸甲酯处理后表达量出现升高,初步说明目的基因在枣树响应胁迫过程中起作用,但是参与调控的胁迫途径不一样。5.获得了转ZjERF11基因的抗性芽10个,转ZjERF18基因抗性芽15个。用H_2O_2处理ZjERF04、ZjERF11、ZjERF18基因瞬时表达的烟草叶片,结果显示ZjERF04表达的叶片中CAT和SOD活性在0~12 h都比对照高,这表明了ZjERF04可能是潜在的对生物胁迫有重要作用的功能基因。
【图文】：

同时酵母染色体 PFGmarker 条带模糊且不完泳条件为：14℃，电压 6V/cm，脉冲转换时间 40~90s，电，酵母染色体 PFGmarker 条带清晰完整，感病枣组培苗康对照无此条带，，通过与酵母染色体 PFGmarker 进行比 之间（图 2-1 右）。

图 2-2 枣疯病植原体 PCR 检测注：A：16SrDNA 基因；B：JWB 特异引物1~3 健康枣 DNA；4~6 感病枣总 DNA；7~9 回收纯化 DNAFig.2-2 PCR detection of JWB phytoplasmaNote: A:16SrDNA gene; B:JWB specific primers1~3 Healthy jujube DNA; 4~6 Infected jujube DNA; 7~9 Recovery and purification DNA植原体 DNA 纯化效果检测荧光定量 PCR 通过荧光燃料对 PCR 产物进行标记，结合相应软件对产物进行分析，样品中目标 DNA 的浓度。试验用枣疯病植原体定量引物和枣基因组定量引物，对回收的 DNA 溶液中植原体和枣基因组含量进行分析，结果表明回收纯化 DNA 中几乎没有因组，分析植原体基因组和枣基因组相对量的变化，结果如图 2-3，表明经差速离心及电泳可以将枣疯病植原体基因组和枣基因组分开。但是由于目的条带较大，胶回收的损较高，回收纯化的 DNA 溶液中植原体 DNA 浓度不高，但仍高于感病枣总 DNA 中植原NA 的浓度。
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S436.65

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本文编号：2690843