水稻BSL2基因的克隆及其调控抗病性的机制研究

发布时间：2023-04-03 04:06

　　在植物中,类病变突变体(Lesion Mimic Mutants,LMM)指的是在无病原体侵袭的情况下,植物表现出自发的坏死病斑。LMM通常由单个隐性突变控制,突变体通常表现为植物防御反应的激活和程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD),导致对多种病原体的抗病性增强。这些特性对于揭示植物中广谱抗病的调控机制具有重要的意义。本研究利用甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)诱变的水稻斑点叶突变体brown spotted leaf 2-1(bsl2-1)为试材,调查并详细分析了bsl2-1突变体与野生型的斑点叶表型及农艺性状差异。通过图位克隆和测序辅助分析,克隆了候选基因BSL2。采用qRT-PCR的方法,检测了BSL2基因在时间和空间的表达模式。利用人工接种鉴定的方法,对bsl2-1突变体与野生型的抗病性进行了鉴定分析,初步揭示了bsl2-1突变体抗病的生理和分子机制。本论文主要的研究结果如下:1.水稻BSL2基因突变导致叶片出现褐色斑点。bsl2-1突变体的病斑最初从4叶期的叶尖部开始出现,在分蘖期逐渐覆盖全叶。并且其坏死斑点...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 前言
    1.1 植物防御反应的研究进展
        1.1.1 植物第一层防御反应:病原相关分子模式激发的免疫反应(PTI)
        1.1.2 植物第二层防御反应:效应因子触发免疫(ETI)
        1.1.3 RNAi介导的防御
    1.2 类病变突变体的研究进展
        1.2.1 类病变突变体形成机制
        1.2.2 水稻类病变基因的克隆和功能分析
        1.2.3 类病变突变体的抗性鉴定
    1.3 程序性细胞死亡的研究进展
        1.3.1 程序性细胞死亡的分类
        1.3.2 植物发育调节型程序性细胞死亡的分子机制
        1.3.3 植物发育调节型程序性细胞死亡调节植物生长发育
    1.4 植物类受体细胞质激酶的研究进展
        1.4.1 类受体细胞质激酶的概况
        1.4.2 RLCK参与细胞分化
        1.4.3 RLCK参与植物自交不亲和
        1.4.4 RLCK参与器官脱落
        1.4.5 RLCK参与植物的免疫反应
        1.4.6 RLCK协调植物的生长发育
    1.5 本研究的目的及意义
2 试材与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 水稻材料
        2.1.2 载体构建过程中用到的载体和菌株
        2.1.3 常用的试验药品与仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 田间种植
        2.2.2 突变体的表型观察及农艺性状调查
        2.2.3 遮光处理
        2.2.4 叶绿体色素含量测定
        2.2.5 叶绿体透射电镜观察
        2.2.6 遗传分析与基因定位
        2.2.7 DNA提取
        2.2.8 候选基因测序,序列比对
        2.2.9 互补分析载体构建
        2.2.10 水稻遗传转化
        2.2.11 亚细胞定位
        2.2.12 抗病性鉴定
        2.2.13 组织化学分析
3 结果与分析
    3.1 类病变突变体bsl2-1 的表型鉴定
        3.1.1 bsl2-1 突变体的表型观察
        3.1.2 bsl2-1 突变体的农艺性状发生变化
        3.1.3 bsl2-1 斑点叶表型的产生受光照的影响
    3.2 水稻BSL2 基因突变导致叶片的超微结构破坏
    3.3 水稻BSL2 基因的定位
    3.4 BSL2 基因的互补验证
    3.5 BSL2 的表达模式分析
    3.6 BSL2 蛋白的亚细胞定位
    3.7 BSL2 基因调控水稻的防御反应
    3.8 BSL2 基因调控水稻叶片细胞PCD
        3.8.1 bsl2-1 突变体存在细胞死亡和活性氧的积累
        3.8.2 细胞死亡检测
4 讨论与结论
    4.1 BSL2 基因编码了类受体细胞质激酶蛋白
    4.2 类病变突变体bsl2-1 激活了水稻防御反应
    4.3 BSL2 基因调控PCD
参考文献
附录
致谢
攻读学位论文期间发表文章



本文编号：3780624