基于生物信息学解析琯溪蜜柚和椪柑响应柑橘黄龙病菌侵染的抗性差异

发布时间：2021-05-25 19:43

　　由韧皮部杆菌引起的柑橘黄龙病（Citrus Huanglongbing,HLB）是世界范围内柑橘产业中最具毁灭性的病害之一。近几年来,该病在我国多个柑橘产区爆发并造成了严重经济损失。韧皮部杆菌属亚洲种是我国柑橘黄龙病唯一病原,是3种黄龙病菌中侵染力最强、分布最广、危害性最大的病原菌。为了防控柑橘黄龙病的发生,各柑橘生产国对该病进行了大量研究,但是,有关柑橘黄龙病的抗性机理研究较少。本文采用基因芯片和生物信息学技术对柑橘不同抗性品种琯溪蜜柚和椪柑在不同时间点应对黄龙病菌所发生的转录组变化进行检测和比较分析,筛选与黄龙病抗性相关的差异表达基因,解析柑橘的抗黄龙病分子机制,从而为分子水平上防治柑橘黄龙病奠定理论基础。论文主要取得如下研究结果:1.柑橘黄龙病毒源树筛选。从江西省柑橘黄龙病病区采集30份可疑病叶样品,对其进行柑橘黄龙病菌、柑橘衰退病毒和植原体检测,结果从大余县曾家果园筛选到2株只含黄龙病菌,而不含衰退病毒和植原体的黄龙病菌纯一毒源树。2.不同柑橘品种对HLB的室内抗性观察。从上述HLB毒源母树上取枝条作接穗,对不同柑橘品种进行嫁接（芽接）,采用PCR技术定期（每月1次）检测各品种... 

【文章来源】：江西农业大学江西省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
本文缩略词
1 文献综述
    1.1 柑橘黄龙病研究概况
        1.1.1 柑橘黄龙病菌生物学特性
        1.1.2 柑橘黄龙病症状、危害及分布
        1.1.3 黄龙病的检测与防治
        1.1.4 柑橘黄龙病传播、侵染与致病机理
    1.2 基因芯片概述
        1.2.1 基因芯片简介
    1.3 生物信息学简介
        1.3.1 生物信息学概念
        1.3.2 生物信息学的应用
            1.3.2.1 系统发育分析
            1.3.2.2 蛋白结构和功能预测
            1.3.2.3 基因表达谱分析
        1.3.3 生物信息学在植物病害研究中的应用
    1.4 AgriGO数据分析简介
        1.4.1 GO（Gene Ontology）和AgriGO数据分析平台介绍
        1.4.2 单因素富集分析( Singular Enrichment Analysis，SEA)
        1.4.3 基因富集参数分析（Parametric Analysis of Gene Set Enrichment，PAGE）
    1.5 MapMan通路分析软件
        1.5.1 分类模块
        1.5.2 图像注释模块
    1.6 实时荧光定量PCR
        1.6.1 实时荧光定量PCR的原理
        1.6.2 TaqMan探针法
        1.6.3 SYBR Green法
    1.7 项目研究目的和研究内容
        1.7.1 研究目的
        1.7.2 本论文研究技术路线
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料与病原菌
        2.1.2 主要仪器和试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 柑橘黄龙病毒源树筛选
            2.2.1.1 柑橘黄龙病菌检测
            2.2.1.2 柑橘植原体的检测
            2.2.1.3 柑橘衰退病毒的检测
        2.2.2 柑橘黄龙病菌芽接接种
        2.2.3 基因表达谱芯片杂交
            2.2.3.1 样品处理
            2.2.3.2 柑橘总RNA提取
            2.2.3.3 总RNA纯化
            2.2.3.4 反转录合成第一链cDNA
            2.2.3.5 反转录合成第二链cDNA
            2.2.3.6 体外转录合成标记cRNA
            2.2.3.7 aRNA纯化
            2.2.3.8 片断化
            2.2.3.9 杂交、洗涤、染色和扫描
        2.2.4 芯片数据分析
            2.2.4.1 数据检验和标准化
            2.2.4.2 差异基因筛选
            2.2.4.3 差异表达基因GO富集分析
            2.2.4.4 差异表达基因ManMap分析
    2.3 qRT-PCR验证芯片结果
        2.3.1 材料
        2.3.2 RNA提取
        2.3.3 cDNA合成
        2.3.4 引物设计
        2.3.5 标准曲线制备
        2.3.6 实时荧光定量PCR测定
3 结果与分析
    3.1 黄龙病毒源树获得
    3.2 琯溪蜜柚和椪柑嫁接情况
    3.3 基因芯片RNA提取质量检测
    3.4 表达谱芯片杂交结果分析
        3.4.1 芯片杂交信号散点图
        3.4.2 差异表达基因筛选
    3.5 差异基因表达GO功能分析
        3.5.1 有参富集分析
        3.5.2 单因素富集分析
            3.5.2.1 细胞进程
            3.5.2.2 生物调节
            3.5.2.3 胁迫反应
            3.5.2.4 植物代谢
    3.6 差异表达基因ManMap分析
        3.6.1 细胞壁
        3.6.2 抗病相关基因
        3.6.3 转录因子
        3.6.4 水杨酸及茉莉酸信号通路
        3.6.5 抗病基因的表达
    3.7 qRT-PCR验证
        3.7.1 引物设计
        3.7.2 标准曲线制作
        3.7.3 实时荧光定量PCR测定
4 结论与讨论
    4.1 差异表达基因GO富集分析
        4.1.1 细胞生长和光合作用
        4.1.2 细胞信号传递和内稳定过程
        4.1.3 植物代谢与抗病性关系
        4.1.4 生物胁迫响应
    4.2 差异表达基因的ManMap分析
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]2014年中国植物科学若干领域重要研究进展[J]. 种康,王台,钱前,王小菁,左建儒,顾红雅,姜里文,陈之端,白永飞,杨淑华,孔宏智,陈凡,萧浪涛.  植物学报. 2015(04)
[3]真核生物核酸外切体（exosome）的研究进展[J]. 杨敏,韩玉珍.  生物化学与生物物理进展. 2015(02)
[4]2014年江西柑橘产销状况及成本收益分析[J]. 刘晓斌.  江西农业. 2015(01)
[5]不同柑橘品种对黄龙病的抗性鉴定[J]. 刘登全,崔朝宇,蒋军喜,龙珑.  江西农业大学学报. 2014(01)
[6]柑橘黄龙病病原培养及分子检测技术研究进展[J]. 宋晓兵,彭埃天,陈霞,程保平,凌金锋.  广东农业科学. 2013(23)
[7]花生干旱胁迫响应基因的数字表达谱分析[J]. 孙爱清,张杰道,万勇善,刘风珍,张昆,孙利.  作物学报. 2013(06)
[8]‘琯溪蜜柚’荧光定量PCR内参基因的筛选[J]. 王梨嬛,潘永娟,杨莉,蔡盛华,黄新忠.  果树学报. 2013(01)
[9]柑橘黄龙病LAMP快速检测方法的建立及应用[J]. 黄丽,苏华楠,唐科志,黄爱军,周常勇,李中安.  果树学报. 2012(06)
[10]病程相关5蛋白功能机理研究进展[J]. 李白.  安徽农业科学. 2011(27)



本文编号：3205901