拟南芥乙醇脱氢酶ADH的抗病性功能研究

发布时间：2018-01-13 04:19

  本文关键词：拟南芥乙醇脱氢酶ADH的抗病性功能研究　出处：《兰州大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：植物的抗病性具有不同层次和机制,其中最为广泛关注的环节是系统获得性抗性SAR。植物本身的物理化学屏障,被具有Ⅲ型分泌系统的病原体突破时,会产生效应物触发免疫(ETI),同时引起水杨酸在植株局部和整体的合成,从而触发系统获得性抗性(SAR)。当植物受到病原体的多次侵染,一些抗病性基因会改变表达,产生“记忆”效应。乙醇脱氢酶ADH作为无氧呼吸中糖酵解的关键酶,依靠NAD来催化乙醇与乙醛的互相转化,维持无氧条件下植物的能量供给,以往研究发现ADH参与了多种非生物胁迫响应,但是它与植物抗病性的关系却少有报道。本文以拟南芥为研究对象,探讨了拟南芥ADH的抗病性功能。通过对丁香假单胞菌DC3000,水杨酸SA和冷处理处理条件下的拟南芥野生型WT及adh1突变体进行表型观测、菌落计数统计、酶活测定及基因表达量测定实验,研究了ADH在植物抗病性中的作用,并初步探讨了拟南芥的抗病性“记忆”,得到了以下结果:(1)本研究结果表明ADH与拟南芥抗病性有关。DC3000菌株侵染实验发现,adh1纯合突变体产生比WT野生型更显著的坏死斑,ADH酶活测定和荧光实时定量PCR技术验证了丁香假单胞菌DC3000菌株侵染WT后ADH1上调表达,表明ADH与拟南芥抗病性有关。(2)本研究结果表明ADH受SA调控,并参与SAR通路。SA处理条件下,荧光实时定量PCR与酶活测定实验证明,ADH1基因受到SA诱导后表达上调,表明ADH参与了SAR通路。(3)本研究结果发现ADH影响SAR通路中的关键基因NPR1的表达。通过测定SA处理下WT和adh1突变体中SAR相关基因NPR1,PR1和WRKY53的表达,我们发现ADH会影响SAR通路中核心元件NPR1的表达,进而对其他SAR相关基因如PR1,WRKY53等产生影响。(4)本研究结果发现ADH与抗病性“记忆”有关。荧光实时定量PCR结果显示,DC3000重复侵染处理下,ADH1的表达模式表现出“记忆”效应:菌液二次侵染后,ADH表达量较第一次侵染更高。结果表明ADH1可能是抗病“记忆”基因。(5)本研究结果发现预先的4℃冷胁迫处理会影响拟南芥抗病性。4℃冷胁迫处理3天后,再进行DC3000侵染,结果发现冷处理延迟和减弱了过敏性坏死斑的产生。对ADH及SAR相关基因的表达和酶活测定,结果发现冷处理抑制了ADH和SAR相关基因在抗病过程中的表达量。综上所述,乙醇脱氢酶ADH参与了拟南芥抗病性,影响了SAR通路相关基因的表达,而且ADH1可能是抗病性记忆基因。这项研究为阐明ADH在植物抗病性中的功能制提供了理论依据,同时也为植物抗病性“记忆”研究提供了线索。
[Abstract]:Plant disease resistance has different levels and mechanisms, among which the most widely concerned link is the systemic acquired resistance SAR.Physicochemical barrier of plant itself, when the pathogen with type 鈪，

本文编号：1417433