烟草NtRBP45在烟草花叶病毒侵染寄主过程中的功能研究
发布时间：2021-11-12 03:04
烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）为正义单链RNA病毒,其结构简单,寄主广泛,且稳定性强。TMV以机械传播为主,是威胁烟草等多种茄科作物的重要病原之一。RBP（RNA-binding proteins）是真核生物中广泛存在的一类蛋白,在植物应对生物胁迫与非生物胁迫中发挥重要作用,特别是参与植物调控RNA病毒侵染途径。本论文以普通烟草内源基因NtRBP45为研究对象,初步探索了其在寄主应答TMV侵染过程中可能的作用机制,获得主要结果如下:（1）TMV侵染珊西烟引发NtRBP45上调表达利用RT-qPCR分析TMV侵染珊西烟中NtRBP45的转录表达,结果显示NtRBP45转录水平在接种TMV后显著上升,在3 d时达峰值,表明TMV侵染普通烟草后引发NtRBP45的上调表达。因而,推测NtRBP45表达量升高可能有助于烟草抵御TMV侵染。（2）NtRBP45主要定位于细胞核构建植物表达载体pNtRBP45-GFP、pNtRBP45N△-GFP、pNtRBP45C△-GFP、pNtRBP45N△C...
【文章来源】：塔里木大学新疆维吾尔自治区
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TMV基因组结构示意
塔里木大学硕士学位论文第1章文献综述9图1-3RBPs在转录后基因表达调控中的作用（Glisovic，2008）[84]Fig.1-3ThefunctionofRBPsintheregulationofpost-transcriptionalgeneexpression科学家利用拟南芥开展了大量的关于RBPs应答非生物胁迫的研究。拟南芥的RBPs中的AtGRP2和AtGRP7能够在低温下促进种子发芽和幼苗生长，提高拟南芥的抗寒性[94]。另有研究显示在干旱或脱落酸胁迫下拟南芥的GR-RBP（AtGRP）基因的表达量反而会下降[95]。Kim等人研究了水稻OsGRPs蛋白，发现OsGRP1、OsGRP4和OsGRP6同样具有提高水稻抗寒性的功能[94]。拟南芥中的两种RNA解旋酶AtRH9和AtRH25在盐胁迫下过表达会延迟种子的萌发时间，说明AtRH9和AtRH25对盐胁迫具有负调控作用[96]。植物通常会经受超过最适温度5℃或更高的温度，但在高温下会影响植物正常的细胞过程，并且会降低植物的生长和延迟发育[97]。相应的植物也进化应对热胁迫的相应机制。例如，拟南芥有21种热休克反应因子（Heatshocktranscriptionfactors,HSFs)，其中HsfA1a和HsfA1b能够对热胁迫及时作出反应，HsfA2能够延长植物对高温的耐受时间，HsfA3对植物的耐热性也具有一定作用[98]。此外，Guan等人[97]的研究显示含有KH域RNA结合蛋白RCF3是拟南芥中热应激反应基因表达和耐热性的重要的调节因子。植物在病原侵染条件下可激活其防御系统，表达多种防卫反应相关蛋白，如病程相
塔里木大学硕士学位论文第2章TMV侵染普通烟草对NtRBP45表达影响分析19反应程序：95℃2minHoldstage95℃15s55℃30sCyclingStage40个循环72℃30s95℃15s60℃1minMeltCurvestage95℃15s2.3结果与分析2.3.1不同时间段烟草总RNA提取运用QIAGEN公司植物总RNA试剂盒提取TMV侵染后不同时间段烟草总RNA（图2-1）。获得烟草总RNA，经琼脂糖凝胶电泳检测得到较完整的RNA条带，依次为28sRNA、18sRNA和5sRNA，可以用于下步实验。图2-1烟草总RNA提取Fig.2-1TobaccototalRNAextraction2.3.2NtRBP45在TMV侵染烟草中的转录表达分析以NtActin为内参基因，未接种TMV的烟草（0d）为对照，取TMV侵染1d、2d、3d和4d的接种叶片进行RT-qPCR，分析NtRBP45表达水平。结果如图2-2所示，接种TMV后NtRBP45的表达量显著升高，2d后达到极显著水平。其中在1-2d之间NtRBP45表达量升高幅度较小，2-3d之间相对表达量升高幅度较大，达到3.7倍。NtRBP45表达量在3d达到峰值，总体呈先上升后下降。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆转基因抗虫棉发展回顾、现状及建议[J]. 李雪源,王俊铎,梁亚军,郑巨云,龚照龙,艾先涛,郭江平,莫明. 中国棉花. 2019(08)
[2]Effects of Early Infection of Tobacco Mosaic Virus on Photosynthetic Proteins and Its Control[J]. Xiaojing XU,Kunfeng SONG,Fengsheng HAO,Jiajia ZHAO,Hongxiang GUO,Weiqun LIU. Agricultural Biotechnology. 2019(02)
[3]抑制烟草花叶病毒（TMV）植物提取物的筛选[J]. 陈雅寒,汝冰璐,翟颖妍,李晶,成巨龙,安德荣. 植物保护学报. 2018(03)
[4]锈菌侵染后欧美杂交杨Pnd-cat抑制过氧化氢积累[J]. 王佳楠,曹景鑫,陈俏丽,崔晓,杨帆,黄麒,王峰,李丹蕾. 东北林业大学学报. 2018(05)
[5]植物病毒病检测及防治的研究进展[J]. 娄虎,徐熔,王海竹,徐启江. 江苏农业科学. 2017(24)
[6]烟草病虫害绿色防控技术研究进展[J]. 邱睿,王海涛,李成军,陈玉国,李小杰,李淑君. 河南农业科学. 2016(11)
[7]烟草N基因及其介导的抗TMV信号转导分子机制[J]. 王倩,刘贯山. 中国烟草科学. 2016(03)
[8]植物活性氧的产生及其作用和危害[J]. 张梦如,杨玉梅,成蕴秀,周滔,段晓艳,龚明,邹竹荣. 西北植物学报. 2014(09)
[9]植物转基因技术及其应用[J]. 薛菲,孙春玉,蒋世翠,王康宇,于洋,王义,张美萍. 吉林蔬菜. 2014(05)
[10]应用IC-RT-PCR法检测怀地黄中烟草花叶病毒（TMV）[J]. 杜琳,向进乐,樊金玲,李欣,罗磊. 中国中药杂志. 2013(13)
博士论文
[1]高沉默效率植物病毒双链RNA的抗病毒研究[D]. 孙兆楠.山东农业大学 2012
[2]中国烟草产业发展研究[D]. 朱俊峰.吉林农业大学 2008
硕士论文
[1]新型抗病毒复配剂筛选及其作用机制研究[D]. 董蕴琦.沈阳农业大学 2018
[2]我国不同生态区烟草病毒病的分布与检测技术研究[D]. 张俊.长江大学 2018
[3]不同品种烟草根系分泌物的组分分析与抗黑胫病的关系[D]. 邱文龙.山东农业大学 2014
[4]抗病毒多糖筛选、提取及其对烟草花叶病毒病的抑制作用[D]. 沈小英.西北农林科技大学 2013
[5]四川烟区烟草病毒病研究[D]. 和洋.四川农业大学 2012
[6]广西百色烟草病毒病发生特点及控制技术应用[D]. 林北森.中国农业科学院 2009
[7]RNA介导抗性转基因烟草植株的抗病性分析[D]. 武晓亮.山东农业大学 2007
[8]烟草与TMV互作过程中的信号转导初探[D]. 杨光.南京农业大学 2001
本文编号：3490037
【文章来源】：塔里木大学新疆维吾尔自治区
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TMV基因组结构示意
塔里木大学硕士学位论文第1章文献综述9图1-3RBPs在转录后基因表达调控中的作用（Glisovic，2008）[84]Fig.1-3ThefunctionofRBPsintheregulationofpost-transcriptionalgeneexpression科学家利用拟南芥开展了大量的关于RBPs应答非生物胁迫的研究。拟南芥的RBPs中的AtGRP2和AtGRP7能够在低温下促进种子发芽和幼苗生长，提高拟南芥的抗寒性[94]。另有研究显示在干旱或脱落酸胁迫下拟南芥的GR-RBP（AtGRP）基因的表达量反而会下降[95]。Kim等人研究了水稻OsGRPs蛋白，发现OsGRP1、OsGRP4和OsGRP6同样具有提高水稻抗寒性的功能[94]。拟南芥中的两种RNA解旋酶AtRH9和AtRH25在盐胁迫下过表达会延迟种子的萌发时间，说明AtRH9和AtRH25对盐胁迫具有负调控作用[96]。植物通常会经受超过最适温度5℃或更高的温度，但在高温下会影响植物正常的细胞过程，并且会降低植物的生长和延迟发育[97]。相应的植物也进化应对热胁迫的相应机制。例如，拟南芥有21种热休克反应因子（Heatshocktranscriptionfactors,HSFs)，其中HsfA1a和HsfA1b能够对热胁迫及时作出反应，HsfA2能够延长植物对高温的耐受时间，HsfA3对植物的耐热性也具有一定作用[98]。此外，Guan等人[97]的研究显示含有KH域RNA结合蛋白RCF3是拟南芥中热应激反应基因表达和耐热性的重要的调节因子。植物在病原侵染条件下可激活其防御系统，表达多种防卫反应相关蛋白，如病程相
塔里木大学硕士学位论文第2章TMV侵染普通烟草对NtRBP45表达影响分析19反应程序：95℃2minHoldstage95℃15s55℃30sCyclingStage40个循环72℃30s95℃15s60℃1minMeltCurvestage95℃15s2.3结果与分析2.3.1不同时间段烟草总RNA提取运用QIAGEN公司植物总RNA试剂盒提取TMV侵染后不同时间段烟草总RNA（图2-1）。获得烟草总RNA，经琼脂糖凝胶电泳检测得到较完整的RNA条带，依次为28sRNA、18sRNA和5sRNA，可以用于下步实验。图2-1烟草总RNA提取Fig.2-1TobaccototalRNAextraction2.3.2NtRBP45在TMV侵染烟草中的转录表达分析以NtActin为内参基因，未接种TMV的烟草（0d）为对照，取TMV侵染1d、2d、3d和4d的接种叶片进行RT-qPCR，分析NtRBP45表达水平。结果如图2-2所示，接种TMV后NtRBP45的表达量显著升高，2d后达到极显著水平。其中在1-2d之间NtRBP45表达量升高幅度较小，2-3d之间相对表达量升高幅度较大，达到3.7倍。NtRBP45表达量在3d达到峰值，总体呈先上升后下降。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆转基因抗虫棉发展回顾、现状及建议[J]. 李雪源,王俊铎,梁亚军,郑巨云,龚照龙,艾先涛,郭江平,莫明. 中国棉花. 2019(08)
[2]Effects of Early Infection of Tobacco Mosaic Virus on Photosynthetic Proteins and Its Control[J]. Xiaojing XU,Kunfeng SONG,Fengsheng HAO,Jiajia ZHAO,Hongxiang GUO,Weiqun LIU. Agricultural Biotechnology. 2019(02)
[3]抑制烟草花叶病毒（TMV）植物提取物的筛选[J]. 陈雅寒,汝冰璐,翟颖妍,李晶,成巨龙,安德荣. 植物保护学报. 2018(03)
[4]锈菌侵染后欧美杂交杨Pnd-cat抑制过氧化氢积累[J]. 王佳楠,曹景鑫,陈俏丽,崔晓,杨帆,黄麒,王峰,李丹蕾. 东北林业大学学报. 2018(05)
[5]植物病毒病检测及防治的研究进展[J]. 娄虎,徐熔,王海竹,徐启江. 江苏农业科学. 2017(24)
[6]烟草病虫害绿色防控技术研究进展[J]. 邱睿,王海涛,李成军,陈玉国,李小杰,李淑君. 河南农业科学. 2016(11)
[7]烟草N基因及其介导的抗TMV信号转导分子机制[J]. 王倩,刘贯山. 中国烟草科学. 2016(03)
[8]植物活性氧的产生及其作用和危害[J]. 张梦如,杨玉梅,成蕴秀,周滔,段晓艳,龚明,邹竹荣. 西北植物学报. 2014(09)
[9]植物转基因技术及其应用[J]. 薛菲,孙春玉,蒋世翠,王康宇,于洋,王义,张美萍. 吉林蔬菜. 2014(05)
[10]应用IC-RT-PCR法检测怀地黄中烟草花叶病毒（TMV）[J]. 杜琳,向进乐,樊金玲,李欣,罗磊. 中国中药杂志. 2013(13)
博士论文
[1]高沉默效率植物病毒双链RNA的抗病毒研究[D]. 孙兆楠.山东农业大学 2012
[2]中国烟草产业发展研究[D]. 朱俊峰.吉林农业大学 2008
硕士论文
[1]新型抗病毒复配剂筛选及其作用机制研究[D]. 董蕴琦.沈阳农业大学 2018
[2]我国不同生态区烟草病毒病的分布与检测技术研究[D]. 张俊.长江大学 2018
[3]不同品种烟草根系分泌物的组分分析与抗黑胫病的关系[D]. 邱文龙.山东农业大学 2014
[4]抗病毒多糖筛选、提取及其对烟草花叶病毒病的抑制作用[D]. 沈小英.西北农林科技大学 2013
[5]四川烟区烟草病毒病研究[D]. 和洋.四川农业大学 2012
[6]广西百色烟草病毒病发生特点及控制技术应用[D]. 林北森.中国农业科学院 2009
[7]RNA介导抗性转基因烟草植株的抗病性分析[D]. 武晓亮.山东农业大学 2007
[8]烟草与TMV互作过程中的信号转导初探[D]. 杨光.南京农业大学 2001
本文编号：3490037
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