烟草NtVQ35基因的鉴定及其抗青枯病基本功能研究
发布时间:2021-01-10 13:30
由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的烟草青枯病,是对世界烟草产业具有经济重要性的细菌性病害,在热带、亚热带区域发生更为严重。VQ蛋白(FxxxVQxxTG)是植株中广泛存在的一类调节因子,不仅参与植物生长的各项生命过程,而且参与植物对逆境以及病原菌的胁迫应答。迄今,烟草vq基因家族包含哪些重要成员及其在抗烟草青枯病过程中发挥的作用尚不明确。因此,本研究首先利用生物信息学方法对烟草vq基因家族进行鉴定、系统分析其结构特征,并探索该家族成员在不同胁迫下的应答情况。经过系统筛选,筛选出NtVQ35基因。为了探索其在抗青枯病方面的功能,首先利用规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关基因(Cas9)技术(CRISPR/Cas9)和Gateway技术成功获得NtVQ35基因的编辑植株和过表达植株。然后对接种青枯病菌后的编辑植株、过表达株和野生型植株进行症状观察、病情指数统计和叶片内青枯病菌数目统计比较分析;同时对其进行比较转录组分析和水杨酸含量的测定,以期解析NtVQ35在抗青枯菌方面的作用机制。所获得的主要研究结果如下:1)探明烟草vq基因家族...
【文章来源】:西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:142 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
VQ保守基序
除少数1-2个vq基因存在于细菌、真菌或者线虫外[110],vq基因大多数情况下以多基因家族的方式出现在多种植物中(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html)。分析各家族成员在染色体上的分布情况,表明vq基因家族在不同物种染色体上的分布并非均一[8]。例如在辣椒中,除5、8、11号染色体上无vq基因分布外,而其它染色体上均有分布,其中2、9和10号染色体分布相对集中[8]。分析vq基因结构组成发现,多数vq成员不含内含子,例如在拟南芥、辣椒、水稻、玉米、中国大白菜、苹果和杨树中不含内含子的vq基因所占比例,分别为82.4%(28/34)、82.8%(24/29)、92.3%(36/39)、88.5%(54/61)、94.7%(54/57)、79.6%(39/49)和58.8%(30/51),表明vq在高等植物中倾向于无内含子[8,40,42,54,119,187,227]。此外,如图1.2所示,vq基因编码的蛋白长度多小于300个氨基酸[54]。1.2.3 VQ蛋白的生物学功能
本研究技术路线如下:烟草(Nicotiana tabacum)是茄科烟草属的重要经济作物,在很多模式植物中被广泛研究[157]。目前,烟草的基因组测序工作已基本完成,但有关基因在染色体上的位置的注释信息仍有待完善。虽然越来越多的基因的功能被揭示,但是仍有很多重要基因的功能未知。
【参考文献】:
期刊论文
[1]辣椒VQ基因家族的鉴定与低温胁迫下的表达分析[J]. 张亚利,谢玲玲,欧阳娴,樊悦,罗娟,童巧珍,刘峰. 湖南中医药大学学报. 2016(07)
[2]广西百色烟草青枯病的危害调查与病原菌分离鉴定[J]. 王五权,岑贞陆,韦忠,曾泉,史国英,周文亮,农泽梅,赖洪敏,黄雪兰,陆燕飞,胡春锦. 西南农业学报. 2015(06)
[3]植物ICE1-CBF冷反应通路的激活与调控研究进展[J]. 魏俊燕,赵佳,赵仕琪,周棋赢,袁正仿,李先文. 生物技术通报. 2015(06)
[4]Genome engineering using the CRISPR/Cas system[J]. Takuro Horii,Izuho Hatada. World Journal of Medical Genetics. 2014(03)
[5]不同激素信号途径在植物抗病中的相互作用研究进展[J]. 骆琰妍,李魏,戴良英. 中国农学通报. 2013(18)
[6]青枯雷尔氏菌致病机制及其相关基因的研究进展[J]. 林海云,车建美,刘波,郑雪芳,唐唯其,朱育菁. 福建农业学报. 2011(05)
[7]烟草青枯病的发生与防治[J]. 陈勇,金晨钟. 现代农业科技. 2009(10)
[8]烟草青枯病防治研究进展[J]. 番华彩,唐嘉义,秦小萍. 云南大学学报(自然科学版). 2008(S1)
[9]烟草青枯病抗性的研究进展[J]. 季学军,竟丽丽,马称心,孙学永. 安徽农业科学. 2008(10)
[10]烟草青枯病内生拮抗菌的筛选、鉴定及其防效测定[J]. 彭细桥,周国生,邓正平,匡传富,罗宽,刘红艳. 植物病理学报. 2007(06)
硕士论文
[1]烟草青枯病抗性的大田鉴定及苗期鉴定方法研究[D]. 王玉.福建农林大学 2018
[2]马蜂柑响应黄龙病菌侵染前期与后期的转录组和蛋白组学研究[D]. 钟晰.西南大学 2018
[3]拟南芥丝氨酸羧肽酶KL58分析及利用CRISPR/Cas9技术沉默NADK2研究[D]. 李翠.河南大学 2015
本文编号:2968792
【文章来源】:西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:142 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
VQ保守基序
除少数1-2个vq基因存在于细菌、真菌或者线虫外[110],vq基因大多数情况下以多基因家族的方式出现在多种植物中(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html)。分析各家族成员在染色体上的分布情况,表明vq基因家族在不同物种染色体上的分布并非均一[8]。例如在辣椒中,除5、8、11号染色体上无vq基因分布外,而其它染色体上均有分布,其中2、9和10号染色体分布相对集中[8]。分析vq基因结构组成发现,多数vq成员不含内含子,例如在拟南芥、辣椒、水稻、玉米、中国大白菜、苹果和杨树中不含内含子的vq基因所占比例,分别为82.4%(28/34)、82.8%(24/29)、92.3%(36/39)、88.5%(54/61)、94.7%(54/57)、79.6%(39/49)和58.8%(30/51),表明vq在高等植物中倾向于无内含子[8,40,42,54,119,187,227]。此外,如图1.2所示,vq基因编码的蛋白长度多小于300个氨基酸[54]。1.2.3 VQ蛋白的生物学功能
本研究技术路线如下:烟草(Nicotiana tabacum)是茄科烟草属的重要经济作物,在很多模式植物中被广泛研究[157]。目前,烟草的基因组测序工作已基本完成,但有关基因在染色体上的位置的注释信息仍有待完善。虽然越来越多的基因的功能被揭示,但是仍有很多重要基因的功能未知。
【参考文献】:
期刊论文
[1]辣椒VQ基因家族的鉴定与低温胁迫下的表达分析[J]. 张亚利,谢玲玲,欧阳娴,樊悦,罗娟,童巧珍,刘峰. 湖南中医药大学学报. 2016(07)
[2]广西百色烟草青枯病的危害调查与病原菌分离鉴定[J]. 王五权,岑贞陆,韦忠,曾泉,史国英,周文亮,农泽梅,赖洪敏,黄雪兰,陆燕飞,胡春锦. 西南农业学报. 2015(06)
[3]植物ICE1-CBF冷反应通路的激活与调控研究进展[J]. 魏俊燕,赵佳,赵仕琪,周棋赢,袁正仿,李先文. 生物技术通报. 2015(06)
[4]Genome engineering using the CRISPR/Cas system[J]. Takuro Horii,Izuho Hatada. World Journal of Medical Genetics. 2014(03)
[5]不同激素信号途径在植物抗病中的相互作用研究进展[J]. 骆琰妍,李魏,戴良英. 中国农学通报. 2013(18)
[6]青枯雷尔氏菌致病机制及其相关基因的研究进展[J]. 林海云,车建美,刘波,郑雪芳,唐唯其,朱育菁. 福建农业学报. 2011(05)
[7]烟草青枯病的发生与防治[J]. 陈勇,金晨钟. 现代农业科技. 2009(10)
[8]烟草青枯病防治研究进展[J]. 番华彩,唐嘉义,秦小萍. 云南大学学报(自然科学版). 2008(S1)
[9]烟草青枯病抗性的研究进展[J]. 季学军,竟丽丽,马称心,孙学永. 安徽农业科学. 2008(10)
[10]烟草青枯病内生拮抗菌的筛选、鉴定及其防效测定[J]. 彭细桥,周国生,邓正平,匡传富,罗宽,刘红艳. 植物病理学报. 2007(06)
硕士论文
[1]烟草青枯病抗性的大田鉴定及苗期鉴定方法研究[D]. 王玉.福建农林大学 2018
[2]马蜂柑响应黄龙病菌侵染前期与后期的转录组和蛋白组学研究[D]. 钟晰.西南大学 2018
[3]拟南芥丝氨酸羧肽酶KL58分析及利用CRISPR/Cas9技术沉默NADK2研究[D]. 李翠.河南大学 2015
本文编号:2968792
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