海岛棉GST基因家族遗传进化及关键直系同源基因抗黄萎病功能研究

发布时间：2021-05-09 19:16

　　黄萎病（Verticillium20wilt）是影响棉花产量和品质的最严重病害之一。一般在3～5片真叶期开始显症,现蕾后田间大量发病,可导致整个植株萎蔫或枯死。主要由大丽轮枝菌和黑白轮枝菌引起。通过克隆抗病相关基因,解析棉花黄萎病抗性机制,进行抗病分子改良,进一步选育棉花抗病品种是防治黄萎病最环保、有效的方法。谷胱甘肽硫转移酶基因是生物体中的多基因家族,通过催化谷胱甘肽与胞质内有害物质结合,而后将该复合物排出体外达到解毒细胞的目的。前期研究结果初步证实陆地棉谷胱甘肽硫转移酶基因参与了棉花对黄萎病的抗性反应。但对海岛棉谷胱甘肽硫转移酶基因家族鉴定及关键直系同源基因在海陆棉种中的抗病功能还需进一步研究。本研究通过对海岛棉GST基因家族成员进行鉴定,包括基因数目鉴定、染色体定位、基因结构分析,解析海岛棉GST基因家族遗传进化机制。对海岛棉D亚组09号染色体上的GbGST1206930基因进行沉默,初步明确该基因的抗黄萎病功能。并对陆地棉中该基因的直系同源基因GhGST1510进行黄萎病抗性研究,从表型和基因表达等方面解析GhGST1510抗黄萎病分子机制,为棉花抗病遗传改良提供基因资源。主要... 

【文章来源】：河北农业大学河北省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
本文所用缩略词及中文对照
1 引言
    1.1 棉花黄萎病
    1.2 棉花黄萎病致病机制
    1.3 棉花抗黄萎病的研究进展
    1.4 谷胱甘肽硫转移酶基因研究进展
    1.5 病毒诱导的基因沉默技术
    1.6 酵母双杂交
    1.7 本研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体与菌株
        2.1.3 生化试剂
    2.2 试验方法
        2.2.1 基因组数据来源
        2.2.2 生物信息学分析
        2.2.3 植物材料的种植
        2.2.4 RNA提取及RT-PCR检测
        2.2.5 pTR V2-GbGST16930载体的构建
        2.2.6 VIGS沉默GbGST16930基因
        2.2.7 35s:GhGST1510载体的构建及转化拟南芥
        2.2.8 超表达拟南芥纯系的获得及抗性鉴定
        2.2.9 GhGST1510蛋白的原核表达
        2.2.10 GhGST1510蛋白的亚细胞定位
        2.2.11 酵母双杂交
3 实验结果
    3.1 棉花GST基因家族的生物信息学分析
        3.1.1 海岛棉GST基因的鉴定
        3.1.2 海岛棉GST基因的染色体定位分析
        3.1.3 海岛棉GST基因的串联重复分析
        3.1.4 海岛棉GST基因结构分析
        3.1.5 Tau类GST基因的系统进化分析
        3.1.6 海岛棉GST基因家族Circle mapping分析
    3.2 沉默GbGST16930基因对棉花黄萎病抗性的鉴定
    3.3 GhGST1510基因生物信息学分析
    3.4 超表达载体的构建及纯系的获得
    3.5 超表达拟南芥抗性鉴定
    3.6 GhGST1510原核表达结果与分析
    3.7 GhGST1510亚细胞定位结果与分析
    3.8 GhGST1510蛋白酵母双杂交结果与分析
        3.8.1 诱饵载体的构建及转化
        3.8.2 自激活及毒性检测
        3.8.3 GhGST1510互作蛋白筛选
    3.9 互作基因的KEGG和GO分析
4 讨论
    4.1 海岛棉D09号染色体tau类cluster的遗传进化
    4.2 陆地棉中GhGST1510基因的抗病功能与分子机制
    4.3 棉花体内抗黄萎病代谢途径分析
5 结论
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简历
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]应用酵母双杂交系统筛选GbVWR互作蛋白[J]. 王雪娟,杨君,张艳,阎媛媛,马峙英,王省芬.  河北农业大学学报. 2018(05)
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[4]安全剂R-28725保护玉米免受氯磺隆药害的作用[J]. 赵李霞,刘程国,付颖,高爽,叶非.  植物保护. 2013(01)
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博士论文
[1]棉花黄萎病菌诱导陆地棉和野生棉差异表达分析及抗病相关基因克隆[D]. 赵付安.河南大学 2012

硕士论文
[1]玉米耐旱突变体18-599M谷胱甘肽硫转移酶的突变鉴定[D]. 王金.四川农业大学 2009



本文编号：3177871