南方根结线虫被穿刺巴斯德芽菌感染初期的转录组分析

发布时间：2017-03-28 20:21

  本文关键词：南方根结线虫被穿刺巴斯德芽菌感染初期的转录组分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：根结线虫是一类分布广泛的植物寄生线虫,主要包括南方根结线虫、花生根结线虫、北方根结线虫以及爪哇根结线虫这四类,对农作物的危害非常严重。在我国分布最广危害最大的是南方根结线虫。穿刺巴斯德芽菌是植物根结线虫的一种专性寄生菌,它能够专性吸附在根结线虫的表面进入线虫体内生长发育,产生的大量菌体夺取线虫的营养,导致根结线虫营养不良、发育异常从而降低线虫的虫口密度。它是目前公认的防治根结线虫病的有效生防菌。 本论文在植物体外用穿刺巴斯德芽菌的孢子吸附南方根结线虫的二龄幼虫。观察南方根结线虫的死亡率情况以及吸附初期根结线虫的转录组变化。探讨穿刺巴斯德芽菌感染南方根结线虫初期对线虫基因表达的影响。首先我们用单卵块纯化法纯化从野外采集的根结线虫,经过分子生物学方法鉴定,确认纯化的根结线虫为南方根结线虫。接着在植物体外用穿刺巴斯德芽菌的孢子吸附南方根结线虫的二龄幼虫,观察线虫的死亡率变化。并在感染穿刺巴斯德芽菌的第三天提取南方根结线虫的总RNA进行转录组测序,比较差异表达的基因以及相关的调控通路,并从上调和下调的基因中各随机挑取3个基因进行实时荧光定量PCR,验证转录组测序结果。 结果发现感染穿刺巴斯德芽菌后南方根结线虫的存活率降低。转录组测序结果表明,吸附了穿刺巴斯德芽菌的根结线虫与对照组相比总共有445个基因发生变化,其中有406个基因表达上调,有39个基因表达下调。通过KEGG数据库的分析和比对发现上调的差异表达基因显著富集在不饱和脂肪酸生物合成这条信号通路上,下调的差异表达基因显著富集在异源物质代谢的细胞色素P450代谢通路上。实时荧光定量PCR验证结果与转录组测序的结果一致。 穿刺巴斯德芽菌吸附南方根结线虫后能够降低线虫的存活率。转录组测序筛选出的上调的差异表达基因主要富集在不饱和脂肪酸生物合成代谢途径上,这条代谢途径的激活能提高线虫的先天免疫功能,有助于增强南方根结线虫抵抗穿刺巴斯德芽菌的侵染。然而下调的差异表达基因显著富集在异源物质代谢的细胞色素P450代谢途径上,这提示我们穿刺巴斯德芽菌为了实现对线虫的有效侵袭和共生的目的,可能在侵染的初期通过降低根结线虫异源物质代谢的细胞色素P450代谢通路上基因的表达,来抑制和干扰根结线虫的解毒和先天免疫机制。
【关键词】：南方根结线虫 穿刺巴斯德芽菌 存活率 转录组测序
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S432.45;S476
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 前言9-19
• 1.1 根结线虫的研究概况9-14
• 1.1.1 根结线虫及其危害9-10
• 1.1.2 根结线虫的防治10-14
• 1.2 穿刺巴斯德芽菌的研究进展14-16
• 1.2.1 穿刺巴斯德芽菌14
• 1.2.2 穿刺巴斯德芽菌与根结线虫防治14-16
• 1.3 转录组测序技术16-18
• 1.3.1 转录组测序的基本原理16
• 1.3.2 转录组测序的基本步骤16-17
• 1.3.3 转录组测序的主要用途17
• 1.3.4 转录组测序技术的意义17-18
• 1.4 本研究的目的和意义18-19
• 2 材料和方法19-28
• 2.1 实验材料19-22
• 2.1.1 主要药品和试剂19-20
• 2.1.2 主要仪器和设备20-21
• 2.1.3 本研究所用引物21-22
• 2.2 实验方法22-27
• 2.2.1 穿刺巴斯德芽菌的收集22
• 2.2.2 植物材料的准备和样品采集22
• 2.2.3 根结线虫的纯化和扩大培养22
• 2.2.4 南方根结线虫的鉴定22-23
• 2.2.5 穿刺巴斯德芽菌吸附南方根结线虫二龄幼虫23-24
• 2.2.6 根结线虫总RNA的提取24
• 2.2.7 根结线虫寿命相关基因的实时荧光定量PCR检测24-25
• 2.2.8 用穿刺巴斯德芽菌吸附南方根结线虫25
• 2.2.9 南方根结线虫二龄幼虫总RNA的提取及质量鉴定25-26
• 2.2.10 南方根结线虫被穿刺巴斯德芽菌感染初期的转录组测序26-27
• 2.2.11 线虫差异基因的Real Time PCR验证27
• 2.3 数据分析27-28
• 3 结果与分析28-38
• 3.1 南方根结线虫的鉴定28
• 3.2 穿刺巴斯德芽菌对南方根结线虫存活率的影响28-30
• 3.3 穿刺巴斯德芽菌对南方根结线虫寿命相关基因表达的影响30-32
• 3.4 南方根结线虫二龄幼虫总RNA提取结果32-33
• 3.5 转录组测序结果33-34
• 3.6 差异表达基因的确定及相关代谢通路的分析34-36
• 3.7 Real Time PCR验证结果36-38
• 4 讨论38-41
• 4.1 穿刺巴斯德芽菌对南方根结线虫存活率影响38
• 4.2 线虫免疫系统的保守性38-39
• 4.3 不饱和脂肪酸生物合成途径39
• 4.4 异源物质代谢的细胞色素P450代谢通路39-40
• 4.5 待研究的内容40-41
• 结论41-42
• 参考文献42-48
• 附录48-63
• 致谢63

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本文编号：272978