海岛棉类受体蛋白基因GbVDR5和GbVDR6的抗黄萎病功能分析

发布时间：2022-01-15 05:49

　　棉花黄萎病是影响我国棉花生产最主要的病害,致病菌为大丽轮枝菌（Verticillum dahliae）。目前尚无针对这种病害的有效药剂,只能依靠种植抗病品种为主的综合防治措施防治病害大发生。黄萎病的抗性资源主要存在于海岛棉（Gossypium barbadense L）以及野生棉中,但由于存在种间障碍,很难直接利用。因此,克隆抗性基因、解析其抗病机制对抗黄萎病育种具有重要意义。类受体蛋白基因（RLPs）在植物抗病与发育中发挥重要作用,其中番茄（Solanum lycopersicum）Ve1是第一个通过图位克隆获得的抗黄萎病基因。为了获得棉花Ve类似基因,首先利用棉花EST库中Ve同源片段筛选棉花BAC文库（来源于耐病棉花品种Acala maxxa）,并获得了 40个BAC 阳性克隆。进一步利用染色体步移（genomewalking）和RT-PCR,获得抗病海岛棉品种海7124中Ve类似基因GbVDR5和GbVDR6。GbVDR5的开放阅读框为3234 bp,编码1077 aa的蛋白。与之相比感病材料军棉1号,渝棉1号,苏棉12以及泗棉3号中的等位基因在第2766 nt位置缺失了胞嘧啶... 

【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１?ＲＬＰ以及ＲＬＫ的激活模式图（引自Ｇｕｓｔ?＆?Ｆｅｌｉｘ?Ｃｉ?２０１４）??ａ：?ＲＬＰ蛋白通过其ＬＲＲ结构域与类受体激酶ＳＯＢＩＲ］结合；ｂ：?ＲＬＰ与ＳＯＢＩＲ１形成双分子??受体激酶与ＲＬＫ调控通路类似??

ＥＳＴ库中设／基因的相??似片段作为探针筛选棉花ＢＡＣ?（细菌人工染色体组）文库，构建文库所用棉花品种为??Ａｃａｌａｍａｘｘａ，?Ａｃａｌａｍａｘｘａ为一种耐黄萎病的陆地棉品种（Ｅｒｄｏｇａｎｅｔａｌ，２０１０）。通过??筛选一共得到４０个ＢＡＣ阳性克拢用ＣｖｅＦ和ＣｖｅＲ在扩增ＢＡＣ克隆Ｃ９中获得了??１?Ｋｂ片段，根据该片段设计ｇｅｎｏｍｅｗａｌｋｉｎｇ引物扩增５’以及３’的未知片段。??Ｇｅｎｏｍｅｗａｌｋｉｎｇ扩増获得了?５’未知片段约１．６?Ｋｂ，３’未知片段约２?Ｋｂ?（图２．２），将这??两个片段与原序列拼接，获得了?Ｃ９中ＲＬＰ基因的完整开放读码框。根据预测的读码??框设计扩增基因全长的引物Ｃ９Ｆ－ＢａｍＨｌ核Ｃ９Ｒ－Ｋｐｎｌ并对ＢＡＣ克隆Ｃ９进行扩增，??获得３．２Ｋｂ左右的条带（图２．２）。测序结果表明Ｃ９中的冷类似基因编码框长度为３２３７??ｂｐ，编码１０７８?ａａ，该蛋白的分子量为１１８．８３?ｋＤａ，等电点为６．３２。??３ｋｂ—＿?：！?，，??２ｋｂ＾＿?，：ｅ；＾?＾??１ｋｂ－＾？?１?一?■?ｈ，：－＾；；ｓ?＇?■＂?１??０Ｊ５ｋｂ＾■：＇：；：??０．５ｋｂ＾Ｈ?＾?ｉ：?ｌｌ｜?，ｕ?＾?Ｉ??图２．２?Ｇｅｎｏｍｅｗａｌｋｉｎｇ扩增基因的５’和３’未知片段以及ＲＴ－ＰＣＲ扩增基因全长的电泳图??Ｆｉｇ?２．２?Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｏｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｕｎｋｎｏｗｎ?ｆｒａｇｍｅｎｔ?ａｍｐｌｉｆｉｅｄ?ｂｙ?ｇｅｎｏｍｅｗａｌｋｉｎｇ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｆｕｌｌ??ｌｅｎｇｔｈ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｇｅｎｅ?ｂｙ?ＲＴ－ＰＣＲ．??２８??

?海岛棉类受体蛋白基因和Ｇｆａ办６的抗黄萎病功能分析???啶（Ｃ）（图２．４）因而发生了移码突变，出现了提前终止子，编码的氨基酸长度仅为??９３７个氨基酸（图２．５）。结构域分析表明该蛋白缺失了?Ｎ端的跨膜结构域，并且只含??有２７个ＬＲＲ结构域（图２．３）。??２６１０?２６２０?２６３０?２６４０?２６５０?２６６０?２６７０?２６Ｓ０??？?？?？?？?Ｉ?？?？?■?？?Ｉ?？?？?■?？?Ｉ?＿?？?？?？?Ｉ?？?？?？?？?Ｉ?？?■?？?？?Ｉ?？?？?？?？?Ｉ?？?？?？?？?Ｉ?？?？?？?？?Ｉ?■?？?？?？?Ｉ?■?■?？?？?Ｉ?？?？?？?？?Ｉ?■?■?？?？?Ｉ?？?？?■?■?Ｉ?■?■?？?？?Ｉ??Ａｃａｉａ?ｍ?ｊ?Ｊｒ?？?３??Ｊｕｎｍｉａｎ?ｊ?ＪＥ?？??Ｓｕｍｉａｎ＿?ｊ?ＪＪ?？?＿?迓：二＇？?，．?３，；?．?：?＾?＇ｖ；ｒ？＇ｖＬ?．?Ｑ?＇■■＇：．？＇￡?＇；：??Ｙｕｍｉａｎ＿?ｓ?３Ｅ?ｊ?免ｔ５３３—１！ｔ?１１５３嗛??ｓｉｍｉａｎ＿?ｓ?２６?２?９（ｊＱＱＱＱ＾ｊＱ＾＾ＱＱＱＱＱ＾９｜＾ＱＱ＾Ｓｕｕ＾９ｕｊＱＱｕＤＱＱＥｍ１Ｑ＾９ＱｕＱｕＥ！＾９ＱＱＱ＠ＱＱＱ＾＾ＳＢＢＱ＾＾ｕＱＢＢｕ！＾２ＪＱＢＤＱｕ＾ｕＢＱ＾＾３ＱＱ＾＾ＱＵ＾９Ｑ??２６９０?２７００?２７１０?２７２０?２７３０?２７４０?２７５０?２７６０??？＿？?？？Ｉ?？?■?．?．?ｉ?．?．?．?．?ｉ?？?？?■?？?Ｉ?？?？?？?？?ｉ?■?■?？?？?ｉ?■?？?■?．?ｉ?－?■?－?？?ｉ?？?？?－?，

【参考文献】：
期刊论文
[1]大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫作用及机制[J]. 张一豪,冯鸿杰,袁媛,靳羽莹,师勇强,张朝军,李付广.  中国农业科学. 2018(06)
[2]陆地棉PPO基因全基因组鉴定及对黄萎病菌的响应分析[J]. 张慧,田新权,高巍,蔡应繁,龙璐.  棉花学报. 2017(05)
[3]SERKs,拟南芥中一组参与多条细胞信号传导途径的共受体[J]. 卫卓赟,黎家.  中国科学:生命科学. 2017(08)
[4]陆地棉苯丙氨酸解氨酶家族基因的鉴定及分析[J]. 杨郁文,李双,黄俊宇,张保龙.  分子植物育种. 2017(04)
[5]Suppression of the homeobox gene HDTF1 enhances resistance to Verticillium dahliae and Botrytis cinerea in cotton[J]. Wei Gao,Lu Long,Li Xu,Keith Lindsey,Xianlong Zhang,Longfu Zhu.  Journal of Integrative Plant Biology. 2016(05)
[6]接种落叶型黄萎病菌棉株的棉酚和单宁含量与抗病性的关系[J]. 郝蔚,王丽丽,景伟文,李克梅,陈全家,李丹,顾爱星.  江苏农业科学. 2016(02)
[7]葡萄苯丙氨酸解氨酶基因家族的全基因组鉴定及表达分析[J]. 孙润泽,张雪,成果,李强,朱燕溶,陈武,潘秋红,段长青,王军.  植物生理学报. 2016(02)
[8]棉花与番茄抗棉花黄萎病不依赖于Ve1[J]. 刘琳琳,张文文,周易,苗玉焕,许莲,刘敏,张坤,张献龙,朱龙付.  中国科学:生命科学. 2014(08)
[9]棉花抗黄萎病性与叶片保护酶活性和丙二醛含量的关系[J]. 李丹,吐尔迪·吐尼亚孜,王丽丽,麦吾兰江·麦麦提,王莉萍,曲延英,顾爱星.  新疆农业大学学报. 2014(02)
[10]黄萎病菌致病及植物抗黄萎病分子机制研究进展[J]. 王孝坤,王春燕,谢成建,杨星勇.  河南农业科学. 2014(01)

博士论文
[1]海岛棉乙烯响应因子GbERF1-like在抗黄萎病反应中的功能解析[D]. 郭伟锋.华中农业大学 2016
[2]高毒力大丽轮枝菌特异分泌蛋白基因功能研究[D]. 徐明.中国农业科学院 2015
[3]棉花响应黄萎病菌分子机制的蛋白质组学研究及HDTF1基因的功能鉴定[D]. 高巍.华中农业大学 2014



本文编号：3590028