一、抗赤星病烟草的防卫基因的表达与基因组DNA结构的变化(论文文献综述)
郭鹏诚[1](2021)在《烟草赤星病抗性候选基因筛选及功能分析》文中提出烟草是我国重要的经济作物,赤星病严重危害烟草叶片的品质和产量,发掘抗病基因、培育抗赤星病新品种是防治赤星病的有效措施。课题组前期通过QTL定位到了一个烟草抗赤星病主效位点,位于24号染色体。本研究在此基础上通过差异位点分析和接种赤星病后基因表达量变化情况筛选了可能的候选基因,并利用转基因技术对候选基因进行了功能研究,主要研究结果如下。一、在目标区段内共得到注释基因64个,根据重测序数据对不同抗感品种进行分析,共筛选到14个基因在基因编码区或基因上游3 Kb序列内存在差异,其中2个基因在编码区发生了错义突变,12个基因在上游3 Kb序列内存在SNP或In Del。接种赤星病后,对抗性品种净叶黄和感性品种NC82中差异基因进行表达量检测,发现3个基因的表达模式存在明显差异。基于上述结果,确定了3个可能的候选基因,分别命名为NtPMEI、NtWRKY11、NtPHGPx。二、克隆得到了NtPMEI基因,系统进化分析发现,NtPMEI基因与拟南芥中的At PMEI和At PMEI6亲缘关系较近。NtPMEI基因在烟草叶片中表达量较高,且在NC82叶片中的表达量要高于净叶黄叶片。分别创制了NtPMEI基因在净叶黄和NC82品种间的过表达和基因敲除材料,并进行抗病性鉴定,结果发现,在抗病品种净叶黄中,过表达材料病斑直径显着高于野生型;而在感病品种NC82中,敲除材料的病斑明显减小,表明NtPMEI基因负向调控烟草对赤星病的抗性。三、克隆得到了NtWRKY11基因,系统进化分析发现,NtWRKY11基因与拟南芥中的At WRKY11和At WRKY17亲缘关系较近。对净叶黄和NC82不同组织间NtWRKY11基因的表达量进行测定发现,NtWRKY11主要在茎和叶中表达,而在根中的表达量最低,并且在各个组织间,均是NC82的表达量高于净叶黄。获得了NtWRKY11基因在净叶黄中的过表达材料,并进行了赤星病抗性鉴定,结果发现,净叶黄过表达材料病斑直径并未出现明显变化,NC82过表达材料病斑直径减小,表明NtWRKY11可能与烟草对赤星病的抗性有关。四、克隆得到了NtPHGPx基因,系统进化树分析和保守结构域分析结果发现,NtPHGPx中含有GPx家族的保守结构域,预测行使谷胱甘肽过氧化物酶的功能,与NtPHGPx亲缘关系最近的是马铃薯中和番茄中的PHGPx。NtPHGPx基因在根茎叶中均有表达,在茎中表达最低。获得了NtPHGPx基因在净叶黄中的过表达和敲除突变体。
毛胜洁[2](2021)在《链格孢(Alternaria alternata)3个GATA转录因子基因的克隆及功能研究》文中认为链格孢(Alternaria alternata)侵染烟草引起的赤星病(Tobacco brown spot)是一种在中后期常见多发的叶部病害。感染赤星病的烟叶还原糖及全氮含量下降、品质下降,造成巨大的经济损失。GATA类转录因子是一类含有高度保守锌指结构域的蛋白质,在动物、植物及真菌中均有研究报道。本研究克隆了链格孢菌中GATA转录因子家族的7个基因,将其命名为AaGATA1~AaGATA7。通过生物信息学分析发现7个转录因子的氨基酸序列同源性很低,但是均含有1~2个高度保守的GATA锌指结构域。利用同源基因重组原理,以Split-marker法和原生质体转化手段,得到了AaGATA1、AaGATA5和AaGATA7基因缺失突变体(ΔAaGATA1、ΔAaGATA5和ΔAaGATA7),并对三个基因进行回补,得到回补体(CpAaGATA1、CpAaGATA5和CpAaGATA7)。以野生菌、突变体及回补体为研究对象,进行了初步的功能研究,结果如下:(1)AaGATA1基因全长1,660 bp,有2个内含子,c DNA全长1,536 bp,编码511个氨基酸,包含两个GATA型结构域;AaGATA5基因全长1,130 bp,有3个内含子,c DNA全长873 bp,编码290个氨基酸,包含一个GATA型结构域;AaGATA7基因全长2,773 bp,有3个内含子,c DNA全长2,571 bp,编码856个氨基酸,包含一个GATA型结构域。(2)AaGATA1、AaGATA5和AaGATA7基因参与调控链格孢菌落形态、营养生长、产孢及菌丝和孢子形态。在菌落形态和营养生长方面,ΔAaGATA1在MM培养基上菌丝层变薄,生长速度减缓,ΔAaGATA5在MM培养基上气生菌丝更加茂盛,菌落直径有所下降,ΔAaGATA7培养基上的菌落直径明显小于野生菌;在产孢方面,ΔAaGATA1和ΔAaGATA7产孢量稍有下降,ΔAaGATA5产孢量显着降低;在显微观察下,ΔAaGATA1在水琼脂培养基上链格膨大、分生孢子颜色变浅,ΔAaGATA5在MM培养基上菌丝变细、弯曲且在分叉处有膨大现象,ΔAaGATA7在MM培养基上菌丝畸形且末端膨大,在水琼脂培养基上,菌丝变粗且链格变长。(3)AaGATA1、AaGATA5和AaGATA7基因参与调控链格孢胁迫敏感性。在氧化胁迫敏感性测定中,ΔAaGATA1、ΔAaGATA5和ΔAaGATA7对过氧化氢的敏感性均低于野生菌,菌落生长受到不同程度的抑制;在盐胁迫敏感性测定中,ΔAaGATA1、ΔAaGATA5和ΔAaGATA7突变体的生长受到抑制,相比较WT,突变体对盐胁迫的敏感性降低,且整体上对NaCl的胁迫敏感性低于对KCl的胁迫敏感性。(4)AaGATA1、AaGATA5和AaGATA7基因参与调控链格孢毒素毒力和致病性。ΔAaGATA1的毒素毒力和致病性与野生菌无明显差别;ΔAaGATA5的毒素毒力、致病性显着下降;ΔAaGATA7的毒素毒力及致病性相比野生菌有所下降,致病面积减小。(5)AaGATA5、AaGATA7基因参与调控链格孢氮代谢,ΔAaGATA7优先利用谷氨酰胺、铵盐等优先氮源,ΔAaGATA5优先利用硝酸盐、谷氨酸盐等次级氮源。(6)AaGATA1基因负调控链格孢菌内铁载体的合成。通过转录组测序分析发现ΔAaGATA1中参与铁载体合成及转运、铁的吸收利用的四个相关基因表达上调,且ΔAaGATA1能在含有3m M Fe3+的含铁培养基中生长而WT不能,推测突变体中铁载体产量上升。由此可得出,GATA转录因子参与调控链格孢的营养生长、菌丝形态、胁迫应答、毒素毒力及致病性、氮代谢和铁载体的合成等过程。
李珊珊[3](2021)在《烟草赤星病菌MADS box转录因子基因AaMcm1的鉴定及其功能研究》文中指出烟草赤星病是在成熟期发生的影响我国各大烟区的主要叶部真菌病害之一,一旦大面积爆发,会造成烟叶产量质量严重下降,经济损失惨重。链格孢是烟草赤星病的病原菌。MADS box转录因子作为真核生物体内重要的结合型转录因子,参与调控多种病原菌的菌丝生长、分生孢子产生、次生代谢和致病性等过程。本研究从烟草赤星病菌链格孢(Alternaria alternata)中克隆了SRF型MADS box转录因子基因AaMcm1,通过Split-marker基因敲除技术将该基因成功敲除,并对该突变体进行了回补,对链格孢中该基因的功能进行了初步研究,主要结果如下:(1)链格孢AaMcm1基因全长817 bp,有两个内含子,分别位于基因的242-342 bp和477-530 bp处,c DNA全长663 bp,编码220个氨基酸。对蛋白质序列进行分析发现在AaMcm1 N端52-176个氨基酸之间存在MADS结构域,系统进化树分析表明AaMcm1基因属于SRF-Like亚类,且与小麦褐斑长蠕孢霉菌(Pyrenophora tritici-repentis)亲缘关系最近。(2)AaMcm1基因参与调控链格孢的营养生长、菌落形态及分生孢子的产生。在PDA、MM和CM培养基上,AaMcm1基因敲除突变体的生长速度都显着降低,降低率均在70%以上,菌丝颜色变浅,在MM和CM培养基上呈白色,在PDA培养基上前7d为白色,而后逐渐变为灰色,气生菌丝变少,菌丝层变薄,菌落紧实。突变体菌丝畸形生长,链格变短,部分链格发生膨大现象,菌落边缘生长杂乱。在任何培养基上突变体都不产生分生孢子。(3)AaMcm1基因参与调控链格孢黑色素和几丁质的产生及胁迫应答过程。AaMcm1基因敲除突变体的黑色素含量7 d和20 d分别降低了20.7%和15.8%,几丁质含量降低了63.3%。在盐胁迫培养基上,突变体的敏感性高于野生菌和回补体,在渗透胁迫培养基上突变体的敏感性低于野生菌和回补体。(4)AaMcm1基因参与调控链格孢过氧化氢解毒能力和耐药性途径。相同时间AaMcm1基因敲除突变体分解的H2O2含量比野生菌和回补体少,说明突变体的H2O2解毒能力降低。在不同的药剂培养基上,突变体对王铜、咪鲜胺、菌核净、代森锰锌和TIBA表现出较低的敏感性,而对多抗霉素和CHP表现出较高的敏感性。(5)AaMcm1基因参与调控链格孢细胞壁降解酶活性、毒素毒力和致病力。突变体的果胶裂解酶和碱性磷酸酶活性均有不同程度的提高,纤维素酶、角质酶、酸性磷酸酶和脂解酶活性均表现下降趋势。突变体基本丧失毒素毒力,完全丧失致病力。(6)转录组分析表明,突变体与野生菌相比有1,917个差异表达基因上调,1,322个差异表达基因下调,GO分析表明上调基因参与了4,057个生物学过程,主要为细胞过程、代谢过程、生物调节、生物过程调节、应激反应,下调基因参与了2,825个生物学过程,主要为细胞过程和代谢过程、细胞过程、代谢过程、生物调节、定位、定位方法的建立。KEGG通路分析表明共有429个上调差异表达基因参与了191条信号通路,参与最多的信号通路包括真核生物核糖体合成、嘌呤代谢、细胞周期-酵母、核苷酸切除修复、DNA复制等;207个下调差异表达基因富集到170条信号通路中,主要包括碳代谢、淀粉和蔗糖代谢、甘氨酸,丝氨酸和苏氨酸的代谢、酪氨酸代谢等。通过本研究发现,链格孢AaMcm1基因在调控菌丝营养生长、菌落形态、分生孢子的产生、黑色素和几丁质含量、胁迫应答、过氧化氢解毒能力、耐药性、细胞壁降解酶活性、毒素毒力和致病性等方面发挥重要作用。
闫博巍[4](2020)在《土地类芽孢杆菌对玉米促生作用及其对大斑病生防机理研究》文中研究指明农业生产进程中,植物病害是引起农作物产量损失的主要原因。传统农药、化肥使用过程中对农业生态系统产生的负面影响日益严重,部分或全部利用新型生防制剂替代化学农药和化学肥料的使用,对解决传统农药、化肥过量施用产生的问题具有积极作用。对于生防制剂的研究,尤其是蛋白激发子的研究多局限于拟南芥、番茄和烟草等模式植物,缺乏生防菌对玉米促生、抗病的全面系统研究。本研究针对土地类芽孢杆菌对玉米生防、促生以及诱抗作用及机理进行全面系统的研究。采用生物信息学和分子生物学方法在基因组测序基础上挖掘一种可以诱导玉米产生对大斑病的抗性的新型蛋白激发子-ATiEn;以烟草为试验对象,对其诱导抗病性的机理进行系统的研究,为生防制剂研发拓宽思路。具体结果如下:(1)为明确土地类芽孢杆菌NK3-4对玉米大斑病菌的抑菌活性,采用平板对峙法展开抑菌效果研究,研究表明该菌株抑菌效果良好,抑菌带宽度达1.97 cm,防治效果达68%,不同组分对玉米大斑病菌的孢子萌发及菌体生长均有一定抑制作用,发酵液抑制效果最佳,抑制率为75.71%。以1×107CFU/mL菌体浓度,提前8 h进行预防喷施防治效果最佳。响应面分析法优化产抑菌活性物质培养基的最佳组合为蔗糖1.7%、蛋白胨1.6%、MnCl20.01%。以1/5为装液量、2%接种量、中性培养基于180 rpm,28℃条件下培养72 h为培养条件产生的活性物质抑菌活性最佳。(2)基于抑菌活性分析的研究基础,本研究展开土地类芽孢杆菌NK3-4抑菌活性物质稳定性研究,结果表明该菌株具有良好的储存稳定性、热稳定性、酸碱稳定性、光照稳定性、紫外稳定性和遗传稳定性。其抑菌活性物质可破坏玉米大斑病菌菌丝结构,抑制菌丝体形成与孢子萌发。对病原菌碱性磷酸酶活性、原磷代谢水平、电导率和总糖浓度进行测定,表明发酵液对细胞壁结构、细胞膜代谢、细胞膜透性和完整性具有一定的破坏作用。同时可降低HT毒素的致病性和黑色素含量。表明土地类芽孢杆菌NK3-4可通过破坏病原菌形态、结构以及抑制致病因子产生降低病原菌致病力,发挥抑菌作用。(3)采用盆栽试验法和田间试验法研究土地类芽孢杆菌对玉米的促生作用,盆栽试验显示土地类芽孢杆菌处理组发芽率相较于对照组提高6%,胚根和胚芽长度分别提高32%和65%,株高增量为24%,叶绿素含量提高25%,地上和地下部分干物质积累增量分别为79%和93%。说明该菌株可促进玉米生长发育,加快干物质积累,增加叶绿素含量促进玉米生长。田间试验表明在玉米的不同生长阶段,土地类芽孢杆菌可在不同程度增加玉米叶绿素含量,SPAD值增量为9%-15%;可促进玉米生长,株高增加7%-16%;通过土壤养分含量和酶活性测定表明该菌株可提升玉米根际土壤养分含量和酶活性;可有效防治玉米大斑病,田间防效为50%。可提高玉米产量,增幅为10%。表明土地类芽孢杆菌NK3-4的增产作用不是单一因素发挥作用,是由该菌株促生、防病、诱抗功能共同作用形成,每个功能相辅相成,互相促进,提升玉米产量。(4)本研究在明确土地类芽孢杆菌NK3-4的促生防病基础上,采用生理指标测定及实时定量PCR法研究其诱导玉米产生大斑病抗性机理。生理指标测定结果表明土地类芽孢杆菌NK3-4可通过诱导活性氧爆发、增强保护酶活性、降低有害物质积累及提高苯丙烷代谢途径限速酶PAL的活性诱导玉米抗病性。防卫基因表达检测结果表明,其可诱导病程相关蛋白编码基因PR5和PR10的表达,同时可诱导PAL酶和CAT酶编码基因表达。综上述结果表明其能通过调节玉米生理水平、影响苯丙烷代谢途径以及促进病程相关蛋白积累增强植物对玉米大斑病菌的抵抗能力。(5)为挖掘新型小蛋白激发子,本研究在基因组测序基础上选取具有蛋白激发子潜力的目的基因-ATiEn,采用生物信息学方法分析该蛋白激发子的理化性质。实验结果表明该基因编码93个氨基酸,属非分泌型亲水性蛋白,不包含跨膜区。蛋白结构研究表明,其包含抗毒素基因的典型功能域,二级结构研究结果显示其α螺旋含量较高,为83.87%,表明该蛋白稳定性较强。采用原核表达方法将ATiEn基因在大肠杆菌E.coli BL21中进行原核表达,采用IPTG诱导法诱导重组蛋白表达,以镍株纯化目的蛋白。采用烟草注射法对该蛋白的体外生物活性进行测定,发现该蛋白可以诱导典型的HR反应,具有诱导植物系统抗病性的功能,具有热稳定性和酸碱稳定性,诱导过敏反应的最低浓度为2μM。(6)为进一步分析重组蛋白的诱导抗病性作用及机理,采用挑战接种法研究重组蛋白对植物抗病性的诱导,发现重组蛋白可诱导玉米产生对大斑病以及烟草对赤星病菌、TMV病毒及大丽轮枝菌的抗病性,表明该蛋白可诱导广谱抗病性。采用生理生化及分子生物学手段研究重组蛋白诱导抗病性机理。结果表明重组蛋白处理可诱导烟草叶片ROS积累,诱导烟草叶片木质素积累、胞外介质碱化,并增强防御酶的活性。防卫基因检测结果表明重组蛋白可通过激活SA和JA/ET信号通路以及激活苯丙烷代谢途径关键基因PAL的表达共同参与防御反应,提高植物抗病能力。
张玉[5](2019)在《烟草抗赤星病品种蛋白质组分析及NbMLP423基因功能研究》文中研究指明烟草赤星病是由链格孢菌(Alternaria alternata)侵染引起的真菌病害,对烟草生产造成了严重威胁,种植抗烟草赤星病品种是最经济有效的防治途径。但是,烟草抗赤星病机理仍然不清楚,且烟草抗赤星病基因仍未实现精细定位,限制了优异抗源的筛选、利用及抗性基因的挖掘。本研究利用抗病品种净叶黄(JYH)、感病品种NC82及其F2:3家系群体构建了抗病亲本池(JYH)、感病亲本池(NC82)、抗病群体池(R-pool)、感病群体池(S-pool),采用iTRAQ技术开展了蛋白质组差异分析,进一步探究烟草抗赤星病机理,挖掘抗赤星病相关蛋白并进行基因功能研究。1.利用iTRAQ技术,从四组样品中鉴定到可信蛋白3808个(FDR≤1%);筛选出差异表达蛋白605个(Foldchange为2倍),其中JYH vs NC82鉴定出差异蛋白355个,R-pool vs S-pool鉴定出差异蛋白225个。JYH vs NC82和R-pool vs S-pool两组样品中有12个共同上调表达蛋白,11个共同下调表达蛋白。2.GO功能富集结果表明,差异蛋白主要参与光合作用、氧化还原、活性氧代谢等生物过程,定位在光合作用相关组件、细胞壁结构、细胞质等细胞组分上,具有氧化还原酶活性、氧化磷酸化、几丁质酶活性等分子功能;差异表达蛋白参与的KEGG代谢通路以与光合作用相关的物质代谢为主,还包括磷酸戊糖、类黄酮生物合成、过氧化物酶体等代谢途径。说明抗赤星病烟草品种(JYH)可能通过增强能量代谢、调控细胞壁结构以及提高应激蛋白表达量提高自身的抗病性。3.在差异蛋白分析中,发现MLP423(Major latex-like protein 423)蛋白在抗病亲本池和抗病群体池均显着上调表达。本研究在普通烟草和本氏烟中克隆到MLP423编码基因ORF序列NtMLP423和NbMLP423。生物信息学分析表明,NtMLP423和NbMLP423蛋白序列由152个氨基酸组成,具有Betv1、“Gly-rich loop”结构域,无信号肽和跨膜区,是典型的MLP蛋白家族成员。赤星病菌诱导下,NtMLP423和NbMLP423能够快速响应表达,且NtMLP423在抗病品种JYH中的表达量显着高于感病品种NC82。4.构建了RFP-NbMLP423融合蛋白表达载体,发现NbMLP423主要定位在细胞质和细胞核中。利用qRT-PCR分析NbMLP423在不同组织中的表达情况,发现NbMLP423在花、叶、茎、根中均有表达,在叶中表达量最高。非生物胁迫处理后,NbMLP423在NaCl、4℃和干旱胁迫下表达量均显着上调,表明NbMLP423的表达受非生物胁迫的诱导。5.利用TRV载体成功构建了NbMLP423 VIGS沉默系统,与对照相比,NbMLP423瞬时沉默植株对烟草赤星病菌的抗性水平未发生显着变化。构建了NbMLP423过表达系统,实现了NbMLP423在本氏烟中的高效率表达,NbMLP423过表达植株和对照植株的病情指数分别为29.88和41.23,且病程相关蛋白基因NtPR10在过表达植株中的表达量显着升高。表明NbMLP423过表达显着增强了本氏烟对赤星病菌的抗病性。6.外源喷施SA、MeJA、ET等植物激素对NbMLP423具有显着的诱导作用,且赤星病菌胁迫下,外源激素对NbMLP423的诱导效应更加显着。进一步说明NbMLP423通过内源激素信号途径参与调控烟草对赤星病的抗性及其他生物过程。
赵强[6](2018)在《烟草抗低温和抗赤星病相关基因的分子机理研究》文中研究表明烟草(NicotianatabacumL.)是重要的研究模式植物,也是全世界重要的经济作物。近年来,低温和赤星病(brown spot)是烟草生产上遇到的两大重要的灾害。通过基因工程改良烟草的农艺性状以及增强对低温和赤星病的抵御能力,是提高全球烟草质量和产量的根本途径。本研究在烟草抗低温方面,根据K326的抗低温能力强于CB-1的特点,前人利用K326和CB-1低温条件下比较转录组学研究,我们克隆出一个烟草低温响应NtbHLH123转录因子,并进行遗传转化烟草,研究其在烟草耐寒性方面的功能。在赤星病方面,通过对抗感不同烟草品种表型和转录组分析,鉴定到了一类抗病调控关键基因NtHIRs,酵母双杂表明NtHIRs能形成同源或者异源二聚体,同时还能与NtLRR、NtSYP等蛋白互作,运用稳定遗传转化和病毒载体诱导的基因沉默技术探讨NtHIRs与其互作蛋白在烟草与链格孢菌互作中的作用,为进一步揭示烟草赤星病的抗病机制奠定研究基础,通过研究主要得到以下研究结果:(1)我们从烟草(Nicotiana tabacum)克隆了一个bHLH转录因子NtbHLH123,响应冷处理(4℃)。NtbHLH123的过表达增强了转基因烟草植株的耐冷性。酵母单杂交,染色质免疫沉淀PCR和瞬时表达分析测定,NtbHLH123直接结合NtCBF基因启动子中的G-box/E-box作用元件上并正向调节其表达。此外,过表达NtbHLH123的烟草植株在低温胁迫下表现出较低的电解质渗漏,低的丙二醛含量,H2O2和ROS积累,这有助于缓解冷胁迫处理后细胞膜的氧化损伤。而NtbHLH123通过改善一些非生物胁迫响应基因的表达以调节活性氧清除能力和其他胁迫耐受途径来增加胁迫耐受性。(2)表型、台盼蓝染色和DAB染色结果表明,与感病品种相比,抗病品种叶片被侵染部位活性氧迅速产生和积累,进而促进细胞的死亡形成过敏反应。同时对抗感不同的烟草种质接种链格孢菌,RNA-seq和蛋白质组学技术分析结果表明过敏反应相关基因NtHIR2表达差异比较明显。因此,从烟草中克隆到过敏反应诱导基因NtHIR2,表达分析显示NtHIR2在叶中表达较高,并且受链格孢菌侵染和活性氧的诱导。以NtHIR2为诱饵蛋白进行酵母双杂交筛库,结果表明NtHIR2与NtLRR/NtSYP/NtWRKY等蛋白互作,可能共同调控下游基因的表达,进而可能影响植物抗病性。
张雨生[7](2018)在《烟草抗赤星病主效QTL候选基因的初步筛选》文中认为烟草赤星病是严重危害烟叶产量和品质的真菌性病害,发掘、鉴定和利用抗病基因,培育抗赤星病品种是控制赤星病最经济、安全、有效的方式。课题组之前利用赤星病主要抗源净叶黄与感病品种NC82配制组合,定位到一个抗赤星病主效QTL,位于24号染色体上。在此基础上,本研究以净叶黄与NC82组合产生的回交导入系群体BC3F2为材料,在目标区间内加密26个SNP分子标记,利用Mass ARRAY飞行质谱技术检测基因型,进一步缩小目标区间。进而利用生物信息学、RT-PCR等方法在DNA水平和RNA水平对候选基因进行了初步筛选。同时构建VIGS系统及CRISPR系统对烟草赤星病抗病主效基因功能进行验证。试验结论如下:1.利用SNP位点Mass Array质谱检测技术,分析了以净叶黄(JYH)与NC82为亲本杂交后连续回交、自交得到的255个单株构成的BC3F2代群体,进而构建了遗传图谱。大田表型鉴定表明,赤星病抗性在两个亲本间存在显着差异。BC3F2群体平均病级指数为3.43,倾向中亲值,结合基因型数据和表型数据,将控制烟草赤星病抗性的主效QTL定位在目标区间M29M28之间,区间遗传距离1.6 cM。2.根据公布的烟草基因组数据库(https://solgenomics.net/)及NCBI等生物信息学分析软件,对目标区段内31个基因进行了同源序列比对及功能分析。结果表明,基因Nitab4.50000264g0150.1、Nitab4.500 00264g0130.1、Nitab4.50000264g0170.1、Nitab4.5000 2011g0070.1、Nitab4.50000264g0180.1存在明显的序列差异。3.对抗感品种在接种赤星病后基因表达量变化进行RT-PCR检测,其中,基因Nitab4.50000264g0050.1、Nitab4.50000264g0040.1、Nitab4.50000264g0130.1、Nitab4.50000264g0070.1在抗感材料接种后的各个时间点基因表达量均呈现上升趋势,且抗病材料基因表达量在各个时间点均明显高于感病材料,表明此基因响应了病原菌的入侵,与赤星病接种后植株的病程响应相关。Nitab4.50000264g0050.1、Nitab4.50000264g0130.1分别为调控钙调素结合蛋白和谷胱甘肽过氧化物酶类基因,与植物抗逆性相关,与烟草抗病性过程关系紧密。4.利用VIGS技术对目标区段内31个基因进行基因沉默筛选鉴定,构建了VIGS技术对赤星病研究的体系,结果显示,目标基因被有效沉默,基因Nitab4.50000264g0130.1沉默后接病有少量枯斑,其他基因沉默后赤星病发病表型不明显。
段胜常[8](2017)在《烟草响应Alternaria longipes和Alternaria alternata感染的转录组研究》文中研究表明由链格孢属病原菌引起的烟草赤星病对烟草来说是最具有破坏性的疾病之一,可以引起烟草作物的大量减产。然而,关于烟草对这种真菌感染的应答机制研究得非常少,因此系统研究烟草感染赤星病菌后的基因表达变化情况具有重要意义。本文以接种长柄链格孢菌(A.longipes,AL)或链格孢菌(A alternata,AA)后的两个烟草品种V2和NC89为研究对象,通过从头(de novo)组装烟草的叶片转录组,对不同时间点的不同烟草品种-病原菌组合的基因表达差异进行研究。首先,使用两种链格孢菌的孢子液分别浸染不同烟草品种,得到四个品种-病原菌组合:V2-AL、V2-AA、NC89-AL 和 NC89-AA,并在浸染后 6h、24h 和 72h进行采样,同时取健康的烟草叶片作为对照。提取各个样品的总RNA进行转录组测序后将测序数据进行组装,得到烟草参考转录组。将每个品种-病原菌组合与对照比较后鉴定了大量的烟草响应链格孢菌感染的基因,这些差异表达基因的富集结果揭示了链格孢真菌感染期间烟草的关键调控机制,包括基因表达调控(GO:0010468)、RNA代谢进程(G0:0051252)、四吡咯结合(G0:0046906)和外部封装结构(G0:0030312)。同时,在所有品种-病原体组合中发现8个共同的差异表达基因,可能涉及烟草抗赤星病的基础防御。对连续上调/下调基因、NBS抗性基因和WRKY转录因子家族的基因表达图谱的进一步分析表明对于感染特定病原体的特定品种其基因表达模式因情况而异。在植物-病原菌互作代谢通路中发现大量的上调表达基因,但是在不同烟草品种-病原菌组合中存在差异。权重基因共表达网络分析发现两个重要模块的基因表达模式与病原菌种类相关或与烟草品种相关。本文系统的开展了烟草响应赤星病菌感染的表达模式研究,初步揭示了烟草-链格孢菌的互作情况。这些结果从转录组角度为植物-病原体相互作用的研究提供了坚实的分子基础,不仅有助于进一步发现和注释烟草中参与植物防御反应、生理和代谢过程的重要基因,同时在烟草疾病预防和分子育种方面具有重要意义。
孙丽萍[9](2013)在《烟草突变体抗赤星病快速高通量筛选鉴定方法研究》文中提出烟草(NicotianatobacumL.)是一种重要的经济作物。烟草赤星病(Alternariaalternata)的发生严重影响着烟叶产量和质量。通常认为种植抗病品种是控制该病为害最经济有效的方式。为系统研究烟草功能基因组学,我国已建成全世界迄今为止最大规模的烟草突变体库。为从巨量突变体库中筛选得到抗烟草赤星病突变体,建立一种快速高通量筛选鉴定方法具有重要意义。本研究分离了6个烟草赤星病菌菌株并鉴定其致病性差异,从中筛选出一株致病性稳定且强的A1菌株。设计了3种抗病性鉴定方法,并进行了比较,获得了快速高通量的鉴定方法。并对部分突变体材料进行了筛选鉴定研究。研究结果如下:(1)将参试材料的种子消毒后置于稀释倍比为1/8的含赤星病菌毒素的培养基上,25d天后调查烟草幼苗的根系长度,通过与对照根系长度比较可判定每个参试材料对烟草赤星病菌的抗感水平。为验证该方法的可行性,将净叶黄、Beinhart1000-1、NC89、G140、K326、G28和中烟100等常规抗感对照品种的室内鉴定结果与其田间病情指数进行相关性分析,二者呈极显着水平(r=0.8823),表明通过比较毒素培养基法对烟草幼苗根部的抑制作用来判定参试材料对赤星病的抗感程度,与材料在田间成株期表现的抗病性是一致的,能代表田间抗病性。该方法较董汉松提出的毒素浸根法省时1个月,鉴定一批材料总用时5W,能够达到快速高通量筛选鉴定抗赤星病烟草突变体的目的。(2)采用毒素培养基法对经EMS诱变的中烟100M2突变体库共计1229份材料进行抗赤星病突变体的筛选,筛选指标为突变体材料在含毒素培养基上生长25d后根长显着长于对照野生型中烟100的根长,最终筛选得到抗赤星病突变体材料6份。对毒素培养基上的参试材料幼苗根部进行显微观察后发现:抗赤星病突变体根尖平滑顺直,根毛丰富;不抗赤星病的突变体幼苗根尖褐变,原分生组织甚至坏死,根毛失水弯曲或无根毛。套袋留种后获得6份抗烟草赤星病的中烟100EMS突变体M3代种子。利用与烟草抗赤星病基因紧密连锁的引物J9对筛选得到的6份抗赤星病突变体M3代材料进行SSR分析。结果表明,6份抗赤星病突变体材料中有5份扩增出与抗病品种一致的带型,相符率达83.3%。这为后续的烟草抗赤星病分子育种奠定了研究基础。本论文的创新之处在于第一次建立了以毒素培养基法结合根系长度比较的方法作为抗赤星病烟草突变体群体的筛选方法,达到了快速高通量的要求,为巨量突变体库的快速筛选鉴定奠定了基础。通过该方法筛选获得了6份抗赤星病突变体材料,为今后筛选烟草抗赤星病基因,及其克隆和功能验证以及烟草抗赤星病的机理提供了基本的研究材料和数据支撑。
焦天雷[10](2011)在《烟草(Nicotiana tabacum L.)赤星病抗性QTL的定位分析》文中研究指明分子标记辅助选择(MAS)是利用分子标记与目标基因的连锁关系,间接对目的性状进行选择的现代育种技术,已成为动植物育种重要的发展方向与研究热点。MAS技术在许多物种中都已得到应用,但在烟草中还相当落后。由于普通烟草品种间亲缘关系较近,遗传多态性水平低,因而烟草中分子标记开发、遗传图谱构建和基因定位难度很大。烟草赤星病是烟草最主要的真菌病害,选育抗赤星病烟草品种是烟草育种的一大目标,但由于赤星病表型受环境影响大,因此需要运用MAS手段来选育抗赤星病品种。目前尚未发现与烟草赤星病相连锁的标记。本研究旨在构建一张烤烟的SSR标记遗传图谱,并对控制赤星病抗性和烟叶形态的相关基因或数量性状基因座(QTL)进行定位,找出与抗赤星病基因相连锁的SSR标记,为烟草分子标记辅助育种提供依据。主要研究结果如下:1、烟草SSR标记连锁图的构建:利用美国烟草基因组启动计划(TGI)提供的烟草基因组测序数据,设计了2000多对SSR标记引物,从中筛选出212对在感赤星病烤烟品种长脖黄和抗赤星病烤烟品种净叶黄之间表现多态的引物,用这些引物对213个“长脖黄×净叶黄”的F2单株进行基因分型,利用遗传作图软件MapMaker/Exp3.0进行数据分析,构建了一张SSR标记遗传连锁图谱。该图谱共包含181个SSR标记,有24个连锁群,总长度为2022cM,相邻标记间平均图距为11.2cM。2、赤星病抗性基因的QTL分析:在叶片成熟期,对F2群体进行赤星病接菌,待感病对照G140病情指数为75%以上时,对F2群体进行病情调查。利用QTL定位软件WinQTLCartographer2.5,采用复合区间定位方法(CIM),对赤星病病情指数进行QTL分析。结果在3个连锁群上检测到3个与抗赤星病相关基因的QTL,各QTL对表型变异的贡献率变化在4.8%—13.77%之间。3、基于赤星病抗性连锁标记对烟草品种的聚类分析:分别用随机选取的SSR标记和3个抗性QTL附近的SSR标记,利用NTSYSpc2.1软件,对净叶黄的衍生系及其它抗源和一些感病品种进行进行分析,对实验结果进行聚类。结果显示:在相似系数0.44的水平上,可将33个烟草品种分为四个类群:抗源beinhart-1000与净叶黄在一个大的聚类群中,抗源N.suaveolens单独在一个聚类群中,另外还有两个聚类群,一个是CV系列,另外一个大都是长脖黄、G140、NC82等感病品种。该结果说明,利用抗性连锁标记可以较好地将抗病品种和感病品种区分开来。而基于随机的SSR标记的聚类结果则不能看出与赤星病抗性的联系。这反映出本研究QTL定位的准确性。
二、抗赤星病烟草的防卫基因的表达与基因组DNA结构的变化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、抗赤星病烟草的防卫基因的表达与基因组DNA结构的变化(论文提纲范文)
(1)烟草赤星病抗性候选基因筛选及功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 烟草赤星病的危害 |
1.1.1 赤星病的病原 |
1.1.2 赤星病的病症病状 |
1.1.3 赤星病的发病规律 |
1.1.4 赤星病的防治措施 |
1.2 链格孢菌致病机理研究进展 |
1.3 烟草赤星病抗性基因定位研究进展 |
1.4 研究目的意义 |
1.5 技术路线 |
第二章 目标区段内候选基因筛选 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 生物信息学分析 |
2.2.2 燕麦培养基的配置 |
2.2.3 赤星病菌的培养 |
2.2.4 赤星病的室内接种 |
2.2.5 RNA的提取及反转录 |
2.2.6 荧光定量PCR |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 候选基因的筛选 |
2.3.2 接种链格孢菌后差异基因表达量变化 |
2.4 讨论 |
第三章 NtPMEI的功能鉴定 |
3.1 试验材料 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 基因克隆 |
3.2.2 构建系统进化树 |
3.2.3 启动子元件分析及结构域分析 |
3.2.4 组织特异性表达 |
3.2.5 载体构建 |
3.2.6 农杆菌的侵染与烟草转化 |
3.2.7 提取DNA |
3.2.8 检测转基因植物 |
3.2.9 赤星病的接种和抗性鉴定 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 NtPMEI基因的克隆 |
3.3.2 进化关系及突变位点分析 |
3.3.3 组织特异性表达 |
3.3.4 转基因材料构建与检测 |
3.3.5 赤星病抗性鉴定 |
3.4 讨论 |
第四章 NtWRKY11 的功能鉴定 |
4.1 试验材料 |
4.2 试验方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 NtWRKY11 基因的克隆 |
4.3.2 进化关系及结构域分析 |
4.3.3 组织特异性表达 |
4.3.4 转基因材料构建与检测 |
4.3.5 赤星病抗性鉴定 |
4.4 讨论 |
第五章 NtPHGPx的功能鉴定 |
5.1 试验材料 |
5.2 试验方法 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 NtPHGPx基因的克隆 |
5.3.2 进化关系分析 |
5.3.3 组织特异性表达 |
5.3.4 转基因材料构建检测 |
5.4 讨论 |
第六章 全文结论 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简历 |
(2)链格孢(Alternaria alternata)3个GATA转录因子基因的克隆及功能研究(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 烟草赤星病 |
1.1.1 烟草赤星病的危害 |
1.1.2 烟草赤星病的防治 |
1.2 链格孢菌的致病机制 |
1.3 真菌氮代谢研究进展 |
1.4 真菌铁获取机制 |
1.5 GATA转录因子 |
1.5.1 GATA转录因子简介 |
1.5.2 GATA转录因子在真菌中的研究进展 |
1.6 研究目的及意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 供试菌株及烟草品种 |
2.1.2 大肠杆菌感受态细胞及所用载体 |
2.1.3 酶和主要试验试剂 |
2.1.4 所用仪器及设备 |
2.1.5 溶液配制 |
2.1.6 培养基及其配制 |
2.1.7 本试验所用引物及其序列 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 GATA转录因子家族基因序列的获得及生物信息学分析 |
2.2.2 全基因组DNA、RNA 的提取及c DNA 的合成 |
2.2.3 GATA转录因子家族基因的克隆 |
2.2.4 PCR产物纯化、胶回收及质粒提取 |
2.2.5 Split-marker法构建打靶载体 |
2.2.6 重组质粒的验证 |
2.2.7 PEG介导的原生质体转化 |
2.2.8 基因缺失突变体的获得及验证筛选 |
2.2.9 突变体的回补 |
2.2.10 基因缺失突变体的功能研究 |
3 结果与分析 |
3.1 GATA转录因子家族基因的克隆及序列分析 |
3.1.1 GATA转录因子家族基因的克隆 |
3.1.2 GATA转录因子家族基因的生物信息学分析 |
3.1.3 GATA转录因子家族基因系统进化树 |
3.2 GATA转录因子家族基因打靶载体的构建与验证 |
3.2.1 GATA转录因子家族基因打靶载体的构建 |
3.2.2 GATA转录因子家族基因打靶载体的验证 |
3.3 GATA转录因子家族基因突变体的筛选验证 |
3.4 突变体的回补与验证 |
3.5 ΔAaGATA1、ΔAaGATA5和ΔAaGATA7的功能研究 |
3.5.1 ΔAaGATA1、ΔAaGATA5和ΔAaGATA7突变体的菌落形态及生长速度 |
3.5.2 ΔAaGATA1、ΔAaGATA5、ΔAaGATA7突变体的显微形态观察 |
3.5.3 ΔAaGATA1、ΔAaGATA5和ΔAaGATA7突变体的氧化胁迫敏感性测定 |
3.5.4 ΔAaGATA1、ΔAaGATA5和ΔAaGATA7突变体的盐胁迫敏感性测定 |
3.5.5 ΔAaGATA7、ΔAaGATA5突变体对不同氮源利用程度分析 |
3.5.6 ΔAaGATA1、ΔAaGATA5和ΔAaGATA7突变体的毒素毒力测定 |
3.5.7 ΔAaGATA1、ΔAaGATA5和ΔAaGATA7突变体的致病力测定 |
3.5.8 ΔAaGATA1 突变体在不同浓度亚铁离子及铁离子培养基上的生长情况测定 |
3.5.9 ΔAaGATA1 转录组测序分析 |
4 讨论 |
4.1 GATA转录因子参与调控链格孢菌的氮代谢 |
4.2 GATA转录因子参与调控链格孢致病性 |
4.3 GATA转录因子参与调控链格孢铁载体的合成 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(3)烟草赤星病菌MADS box转录因子基因AaMcm1的鉴定及其功能研究(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 烟草赤星病概述 |
1.1.1 烟草赤星病的病原 |
1.1.2 烟草赤星病的危害 |
1.2 链格孢的致病机制 |
1.3 MADS box转录因子研究进展 |
1.3.1 MADS box转录因子概况 |
1.3.2 酿酒酵母中的MADS box转录因子 |
1.3.3 Mcm1基因的功能 |
1.4 转录组测序技术 |
1.5 研究目的及意义 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.1.1 供试菌株及烟草品种 |
2.1.2 细菌菌株及质粒载体 |
2.1.3 主要药品及试剂 |
2.1.4 酶和主要试剂盒 |
2.1.5 主要仪器及设备 |
2.1.6 所用溶液配制 |
2.1.7 所用培养基配制 |
2.1.8 所用引物序列 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 AaMcm1基因的查找及序列分析 |
2.2.2 基因组DNA,RNA的提取及cDNA的合成 |
2.2.3 AaMcm1基因的克隆 |
2.2.4 AaMcm1基因打靶载体的构建 |
2.2.5 大肠杆菌转化及阳性克隆验证 |
2.2.6 重组质粒提取 |
2.2.7 重组DNA片段的克隆 |
2.2.8 重组DNA片段的纯化及胶回收 |
2.2.9 重组DNA片段的浓缩 |
2.2.10 PEG介导的原生质体转化 |
2.2.11 AaMcm1基因敲除突变体的筛选及验证 |
2.2.12 AaMcm1基因敲除回补体的构建 |
2.2.13 AaMcm1基因敲除突变体的生物学性状测定 |
3 结果与分析 |
3.1 AaMcm1基因的克隆 |
3.2 AaMcm1基因的生物信息学分析及进化树构建 |
3.3 AaMcm1基因打靶载体的构建与验证 |
3.3.1 打靶载体的构建 |
3.3.2 打靶载体的验证 |
3.4 AaMcm1基因敲除突变体的筛选与验证 |
3.4.1 PCR验证 |
3.4.2 Southern杂交验证 |
3.5 AaMcm1基因回补体打靶载体的构建与验证 |
3.5.1 打靶载体的构建 |
3.5.2 打靶载体的验证 |
3.6 AaMcm1基因敲除突变体的生物学功能研究 |
3.6.1 菌落表型观察 |
3.6.2 生长速度测定 |
3.6.3 生物量测定 |
3.6.4 菌落边缘和显微形态观察 |
3.6.5 黑色素和几丁质含量测定 |
3.6.6 胁迫敏感性测定 |
3.6.7 过氧化氢解毒能力测定 |
3.6.8 耐药性测定 |
3.6.9 细胞壁降解酶酶活测定 |
3.6.10 毒素毒力测定 |
3.6.11 致病性测定 |
3.6.12 转录组分析 |
4 讨论 |
4.1 AaMcm1基因的功能 |
4.2 AaMcm1基因调控链格孢的碳水化合物代谢过程 |
4.3 AaMcm1基因参与链格孢体内MAPK信号通路 |
4.4 AaMcm1基因调控链格孢致病过程 |
4.5 AaMcm1基因的转录组水平分析 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(4)土地类芽孢杆菌对玉米促生作用及其对大斑病生防机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
缩略语表 |
1 文献综述 |
1.1 植物抗性 |
1.1.1 植物免疫系统 |
1.1.2 植物系统诱导抗病性 |
1.2 植物抗性机理 |
1.2.1 植物组织结构抗性机制 |
1.2.2 植物诱导抗性的生理生化机制 |
1.2.3 诱导抗性的分子机制 |
1.3 类芽孢杆菌的应用 |
1.3.1 促生作用研究 |
1.3.2 生物防治应用研究 |
1.4 玉米大斑病及生防诱抗研究 |
1.4.1 玉米大斑病 |
1.4.2 玉米生防诱抗研究 |
1.5 研究目的与意义 |
1.6 研究内容 |
1.6.1 土地类芽孢杆菌促生抗病作用及机制研究 |
1.6.2 土地类芽孢杆菌对玉米大斑病的生防效果评估 |
1.6.3 土地类芽孢杆菌小蛋白激发子AtiEn的克隆及功能研究 |
1.7 创新点 |
1.8 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株、病毒和质粒 |
2.1.3 酶类及其它试剂 |
2.1.4 培养基及常规试剂配制 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 玉米大斑病菌生物特性分析 |
2.2.2 抑菌活性测定 |
2.2.3 产抑菌活性物质条件优化 |
2.2.4 发酵液理化性质分析 |
2.2.5 土地类芽孢杆菌发酵液抑菌机制研究 |
2.2.6 玉米形态指标测定 |
2.2.7 玉米防效测定 |
2.2.8 玉米生理指标测定 |
2.2.9 玉米防卫反应相关基因表达分析 |
2.2.10 土地类芽孢杆菌的田间应用效果分析 |
2.2.11 AtiEn的生物信息学分析 |
2.2.12 AtiEn目的基因克隆及原核表达载体构建 |
2.2.13 重组蛋白AtiEn诱导烟草系统抗病性 |
2.2.14 重组蛋白AtiEn诱导系统抗病性机制研究 |
2.2.15 数据统计与分析 |
3 结果与分析 |
3.1 土地类芽孢杆菌及其发酵液对大斑病菌的抑制作用及机制研究 |
3.1.1 病原菌生物学特性分析 |
3.1.2 土地类芽孢杆菌对玉米大斑病的抑菌活性分析 |
3.1.3 类芽孢杆菌产抑菌活性物质条件优化结果分析 |
3.1.4 类芽孢杆菌发酵液理化性质研究 |
3.1.5 类芽孢杆菌及其发酵液抑菌原理 |
3.2 土地类芽孢杆菌的促生作用及应用效果分析 |
3.2.1 土地类芽孢杆菌的苗期促生作用 |
3.2.2 土地类芽孢杆菌田间应用效果分析 |
3.3 土地类芽孢杆菌诱导玉米幼苗抗病机制研究 |
3.3.1 过氧化氢(H2O2)含量变化 |
3.3.2 过氧化氢酶(CAT)酶活性变化 |
3.3.3 超氧化物歧化酶(SOD)酶活性变化 |
3.3.4 过氧化物酶(POD)酶活性变化 |
3.3.5 丙二醛(MDA)含量变化 |
3.3.6 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性测定 |
3.3.7 防卫基因相对表达量分析 |
3.4 类芽孢杆菌小蛋白激发子AtiEn的克隆及功能研究 |
3.4.1 ATiEn蛋白激发子生物信息学预测与分析 |
3.4.2 ATiEn基因的克隆及原核表达 |
3.4.3 重组蛋白诱导烟草系统抗病性 |
3.4.4 重组蛋白诱导烟草防御反应分析 |
4 讨论 |
4.1 类芽孢杆菌对玉米大斑病的生防效果 |
4.1.1 玉米大斑病菌的生物学特性 |
4.1.2 类芽孢杆菌对玉米大斑病菌的抑菌活性 |
4.1.3 类芽孢杆菌产抑菌活性物质条件优化 |
4.1.4 类芽孢杆菌抑菌机理及理化特性 |
4.2 土地类芽孢杆菌诱导抗病性 |
4.3 土地类芽孢杆菌应用前景 |
4.4 类芽孢杆菌小蛋白激发子AtiEn的克隆及功能研究 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(5)烟草抗赤星病品种蛋白质组分析及NbMLP423基因功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
英文缩略表 |
第一章 引言 |
1.1 烟草赤星病 |
1.1.1 烟草赤星病病原 |
1.1.2 烟草赤星病菌致病机理 |
1.1.3 烟草赤星病流行规律及防治 |
1.2 烟草抗赤星病机理研究 |
1.2.1 烟草抗赤星病生理机制研究进展 |
1.2.2 烟草抗赤星病生化机制研究进展 |
1.2.3 信号传导途径与烟草赤星病抗性 |
1.3 烟草抗赤星病分子育种研究进展 |
1.3.1 抗赤星病烟草种质 |
1.3.2 烟草分子标记遗传连锁图构建 |
1.3.3 烟草抗赤星病基因定位及分子标记开发 |
1.3.4 抗赤星病功能基因挖掘及利用 |
1.4 MLP蛋白研究进展 |
1.4.1 MLP蛋白结构及分类 |
1.4.2 MLP蛋白响应生物胁迫研究进展 |
1.4.3 MLP蛋白响应非生物胁迫研究进展 |
1.4.4 MLP蛋白激素响应研究进展 |
1.5 PR10 蛋白研究进展 |
1.6 iTRAQ技术及其应用 |
1.7 研究内容及目的意义 |
1.7.1 目的意义 |
1.7.2 主要内容 |
1.7.3 技术路线 |
第二章 烟草抗赤星病品种蛋白质组分析 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 仪器和试剂 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 赤星病菌孢子悬浮液制备 |
2.2.2 抗、感亲本池及群体池构建 |
2.2.3 iTRAQ技术流程 |
2.2.4 蛋白定量和定性分析 |
2.2.5 差异蛋白基因表达分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 抗、感亲本及群体池构建 |
2.3.2 iTRAQ鉴定结果 |
2.3.3 差异表达蛋白筛选 |
2.3.4 差异蛋白生物信息分析 |
2.3.5 抗病相关蛋白筛选 |
2.3.6 差异蛋白基因表达分析 |
2.4 讨论 |
第三章 烟草MLP423蛋白编码基因克隆与表达分析 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 仪器和试剂 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 烟草MLP423蛋白编码基因ORF扩增 |
3.2.2 生物信息分析 |
3.2.3 NbMLP423组织特异性表达 |
3.2.4 NbMLP432亚细胞定位 |
3.2.5 NbMLP423对烟草赤星病菌侵染的响应 |
3.2.6 NbMLP423响应非生物胁迫反应 |
3.2.7 荧光定量PCR |
3.3 结果分析 |
3.3.1 烟草MLP423蛋白编码基因克隆 |
3.3.2 烟草MLP423蛋白生物信息分析 |
3.3.3 MLP423蛋白序列分析 |
3.3.4 MLP423蛋白系统进化树构建 |
3.3.5 烟草MLP423蛋白结构预测 |
3.3.6 NbMLP423组织特异性表达分析 |
3.3.7 NbMLP423亚细胞定位结果 |
3.3.8 NbMLP423对赤星病菌侵染的响应 |
3.3.9 NbMLP423对非生物胁迫的响应 |
3.4 讨论 |
第四章 NbMLP423抗烟草赤星病功能研究 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 仪器和试剂 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 本氏烟培养 |
4.2.2 NbMLP423瞬时沉默载体构建及侵染 |
4.2.3 NbMLP423过表达载体构建及侵染 |
4.2.4 荧光定量检测过表达及瞬时沉默效率 |
4.2.5 病情指数统计 |
4.2.6 DAB染色 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 NbMLP423瞬时沉默对烟草赤星病抗性的影响 |
4.3.2 NbMLP423过表达对烟草赤星病抗性的影响 |
4.3.3 DAB染色反应 |
4.4 讨论 |
第五章 NbMLP423响应外源激素诱导反应 |
5.1 试验材料 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 仪器和试剂 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 本氏烟培养 |
5.2.2 外源激素处理 |
5.2.3 荧光定量PCR检测 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 NbMLP423应答外源喷施水杨酸反应 |
5.3.2 NbMLP423应答外源喷施茉莉酸甲酯反应 |
5.3.3 NbMLP423应答外源喷施乙烯利反应 |
5.4 讨论 |
第六章 全文结论 |
6.1 全文结论 |
6.2 创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简历 |
(6)烟草抗低温和抗赤星病相关基因的分子机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 NTBHLH123调控烟草抗低温的分子机理的研究 |
1. 引言 |
1.1 低温胁迫调控生理生化反应 |
1.2 植物对低温胁迫信号的感知 |
1.3 植物对低温胁迫信号的传导 |
1.4 研究目的和意义 |
2. 材料和方法 |
2.1 材料 |
2.2 实验方法 |
3. 结果与分析 |
3.1 NtbHLH123功能鉴定 |
3.2 NtbHLH123调控NtCBFs基因的表达 |
3.3 低温条件下,NtbHLH123过表达提高转基因的ROS清除能力 |
4. 讨论 |
5. 结论 |
6. 参考文献 |
第二章 烟草抗赤星病分子机理的研究 |
1. 前言 |
1.1 烟草赤星病 |
1.2 链格孢菌 |
1.3 植物抗病性研究 |
1.4 研究目的和意义 |
2. 材料和方法 |
2.1 材料 |
2.2 实验方法 |
3. 结果与分析 |
3.1 烟草赤星病抗性鉴定方法 |
3.2 抗感烟草种质对烟草赤星病接种后症状鉴定 |
3.3 赤星病接种后抗感不同烟草种质差异表达基因分析 |
3.4 过敏反应与赤星病 |
3.5 抗氧化系统与赤星病 |
3.6 烟草NtHIRs基因家族成员鉴定 |
3.7 烟草NtHIRs基因家族成员表达分析 |
3.8 NtHIR2互作蛋白的筛选 |
3.9 NtHIR2与其互作蛋白互作 |
3.10 NtHIR2与NtLRR/NtSYP/NtMYB/NtWRKY载体构建和转基因材料的获得 |
3.11 病毒载体诱导的基因沉默体系建立 |
4. 讨论 |
5. 参考文献 |
致谢 |
博士生期间发表的学术论文,专着 |
博士后期间发表的学术论文,专着 |
个人简历 |
附录 |
(7)烟草抗赤星病主效QTL候选基因的初步筛选(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 烟草赤星病简介 |
1.1.1 烟草赤星病病原 |
1.1.2 烟草赤星病病症 |
1.1.3 烟草赤星病的防治 |
1.1.4 抗赤星病品种研究 |
1.2 烟草抗赤星病机制研究进展 |
1.2.1 烟草抗病防御机制 |
1.2.2 烟草抗病生理变化 |
1.2.3 防御酶与赤星病抗性的关系 |
1.2.4 抗病蛋白(CaM)与赤星病抗性关系 |
1.3 烟草抗病基因研究进展 |
1.4 烟草抗赤星病QTL研究进展 |
1.5 研究目的和意义、内容 |
1.6 技术路线 |
第二章 抗赤星病主效位点进一步验证及区间缩小 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 群体构建 |
2.1.2 赤星病菌株 |
2.1.3 实验仪器及试剂 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 链格孢菌孢子悬浮液制备 |
2.2.2 赤星病接种 |
2.2.3 赤星病病级调查 |
2.2.4 供试材料全基因组DNA的提取 |
2.2.5 SNP位点MassArray质谱检测 |
2.2.6 遗传图谱作图及目标性状定位 |
2.3 结果与分析 |
2.4 讨论 |
第三章 烟草抗赤星病主效目标区段内基因信息比对 |
3.1 试验方法 |
3.1.1 抗赤星病主效目标区段内基因信息分析方法 |
3.1.2 基因序列差异比对分析方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 抗赤星病主效目标区段内基因信息汇总 |
3.2.2 烟草赤星病抗感品种间基因序列差异比对分析 |
3.3 讨论 |
第四章 烟草抗赤星病主效区段内基因表达量检测分析 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 仪器和试剂 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 试验样品准备 |
4.2.2 烟草总RNA的提取 |
4.2.3 cDNA第一条连的合成 |
4.2.4 引物设计 |
4.2.5 荧光定量分析 |
4.2.6 数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 总RNA质量检测 |
4.3.2 cDNA质量检测 |
4.3.3 RT-PCR检测基因表达 |
4.4 讨论 |
第五章 VIGS技术高通量筛选烟草抗赤星病基因 |
5.1 试验材料 |
5.1.1 植物材料 |
5.1.2 试验载体 |
5.1.3 试剂与仪器 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 种子消毒及播种 |
5.2.2 VIGS载体构建 |
5.2.3 载体TRV2-NitabX转化农杆菌 |
5.2.4 农杆菌浸染的VIGS接种方法 |
5.2.5 荧光定量基因沉默效率检测 |
5.2.6 沉默植株抗病性检测 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 VIGS载体构建 |
5.3.2 阳性对照验证VIGS沉默体系 |
5.3.3 基因沉默的效率检测分析 |
5.3.4 基因沉默后植株抗病性筛查 |
5.4 讨论 |
5.4.1 本氏烟草的赤星病研究 |
5.4.2 利用CRISPR技术进一步探究基因功能 |
5.4.3 VIGS技术和CRISPR技术对赤星病研究的对比 |
第六章 全文结论 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(8)烟草响应Alternaria longipes和Alternaria alternata感染的转录组研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 烟草赤星病研究进展 |
1.1.1 烟草赤星病分布及危害 |
1.1.2 烟草赤星病菌生理特性 |
1.1.3 链格孢属病菌毒素 |
1.1.4 烟草赤星病症状及流行规律 |
1.1.5 烟草赤星病的综合防治 |
1.1.6 植物诱导抗性研究 |
1.1.7 植物抗病基因 |
1.2 测序技术发展 |
1.3 转录组学概述 |
第二章 材料与方法 |
2.1 植物材料及RNA提取 |
2.2 RNA富集、建库和测序 |
2.3 烟草转录组的从头组装 |
2.4 基因注释 |
2.5 表达量计算 |
2.6 差异表达分析 |
2.7 GO富集分析 |
2.8 KEGG富集分析 |
2.9 鉴定NBS基因家族 |
2.10 鉴定转录因子家族 |
2.11 定量RT-PCR |
第三章 结果与讨论 |
3.1 烟草赤星病的早期症状 |
3.2 烟草叶片转录组的测序和组装 |
3.3 感染后三个时间点的每一个品种-病原菌结合的差异表达基因 |
3.4 链格孢菌感染两个烟草品种后的共同差异表达基因 |
3.5 差异表达基因的GO富集分析 |
3.6 差异表达基因的Pathway富集分析 |
3.7 在链格孢感染期间连续上调和下调的基因 |
3.8 链格孢菌侵染烟草时的NBS基因家族分析 |
3.9 链格孢菌感染烟草时的转录因子家族分析 |
3.10 差异表达基因的定量RT-PCR (qRT-PCR)验证 |
3.11 WGCNA分析 |
第四章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A (攻读硕士学位期间发表论文目录) |
(9)烟草突变体抗赤星病快速高通量筛选鉴定方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 烟草赤星病的研究进展 |
1.1.1 烟草赤星病的症状 |
1.1.2 烟草赤星病分布与危害 |
1.1.3 影响赤星病发生的因素 |
1.1.4 烟草赤星病的防治 |
1.2 植物病原真菌毒素的研究进展 |
1.2.1 植物病原真菌毒素的分类 |
1.2.2 真菌毒素的提取与纯化 |
1.2.3 检测方法 |
1.2.4 毒素的致病机理 |
1.2.5 植物病原真菌毒素的应用 |
1.3 突变体筛选与鉴定方法的现状与展望 |
1.3.1 抗(感)性突变体的筛选 |
1.3.2 抗(感)性突变体的鉴定 |
1.4 本研究的目的意义、主要内容和技术路线 |
1.4.1 研究的目的意义 |
1.4.2 主要内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 利用赤星病菌毒素快速筛选烟草抗赤星病种质材料的方法研究 |
2.1 材料与仪器 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 主要仪器设备 |
2.2 试验设计和方法 |
2.2.1 烟苗的培育 |
2.2.2 培养基的配制 |
2.2.3 赤星病菌致病力的测定 |
2.2.4 最适产毒培养液的筛选 |
2.2.5 毒素液的制备与生物测定 |
2.2.6 鉴定方法的研究 |
2.2.7 田间病情指数的调查 |
2.2.8 毒素培养基法可靠性的进一步验证 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 赤星病菌致病力的测定 |
2.3.2 产毒素培养液的筛选 |
2.3.3 毒素液的制备与生物测定 |
2.3.4 鉴定方法筛选 |
2.3.5 进一步验证的相关分析结果 |
2.3.6 筛选方法的比较 |
2.3.7 小结与讨论 |
第三章 烟草突变体抗赤星病群体的筛选 |
3.1 材料与仪器 |
3.1.1 烟草材料 |
3.1.2 主要仪器 |
3.2 试验设计和方法 |
3.2.1 供试烟苗的培育 |
3.2.2 毒素液及培养基的制备 |
3.2.3 毒素液浸根法筛选烟草抗赤星病突变体 |
3.2.4 待试烟草种子消毒 |
3.2.5 筛选烟草抗赤星病突变体 |
3.2.6 超景深三维系统显微观察突变体根部 |
3.2.7 烟草抗赤星病突变体 M3 代的获得 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 中烟 100M2 代突变体种子在土壤中的发芽情况 |
3.3.2 毒素液浸根法筛选烟草抗赤星病突变体 |
3.3.3 毒素培养基法筛选烟草抗赤星病突变体 |
3.3.4 超景深三维显微观察突变体根部 |
3.3.5 烟草抗赤星病突变体 M3 代的获得 |
3.4 小结与讨论 |
第四章 突变体材料的 SS R 分析 |
4.1 材料与仪器 |
4.1.1 烟草材料 |
4.1.2 主要仪器 |
4.2 试验设计和方法 |
4.2.1 基因组 DNA 的提取 |
4.2.2 SSR- PCR 反应 |
4.2.3 电泳及染色 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 烟草基因组 DNA 的提取 |
4.3.2 用 SSR 引物对突变体材料进行单株分析 |
4.4 小结与讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 工作展望 |
附图 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)烟草(Nicotiana tabacum L.)赤星病抗性QTL的定位分析(论文提纲范文)
缩略词 |
摘要 |
Abstract |
前言 |
1 文献综述 |
1.1 烟草概述 |
1.2 赤星病概述 |
1.3 分子标记与QTL定位的研究进展 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.2 方法 |
3 结果与分析 |
3.1 SSR标记的开发 |
3.2 F_2群体的标记分析与遗传图谱构建 |
3.3 烟草赤星病抗性的QTL分析 |
3.4 基于抗性连锁标记的烟草品种聚类分析 |
4 讨论 |
4.1 作图亲本的选取 |
4.2 群体的选择与构建 |
4.3 SSR标记 |
4.4 烟草分子遗传连锁群的构建 |
4.5 烟草赤星病抗性的QTL定位 |
4.6 聚类分析 |
4.7 数量性状分子辅助选择 |
5 结论 |
6 参考文献 |
7 附录 |
7.1 主要试剂 |
7.2 主要溶液配方 |
7.3 多态ssr标记信息 |
致谢 |
四、抗赤星病烟草的防卫基因的表达与基因组DNA结构的变化(论文参考文献)
- [1]烟草赤星病抗性候选基因筛选及功能分析[D]. 郭鹏诚. 中国农业科学院, 2021
- [2]链格孢(Alternaria alternata)3个GATA转录因子基因的克隆及功能研究[D]. 毛胜洁. 山东农业大学, 2021(01)
- [3]烟草赤星病菌MADS box转录因子基因AaMcm1的鉴定及其功能研究[D]. 李珊珊. 山东农业大学, 2021(01)
- [4]土地类芽孢杆菌对玉米促生作用及其对大斑病生防机理研究[D]. 闫博巍. 黑龙江八一农垦大学, 2020(08)
- [5]烟草抗赤星病品种蛋白质组分析及NbMLP423基因功能研究[D]. 张玉. 中国农业科学院, 2019(08)
- [6]烟草抗低温和抗赤星病相关基因的分子机理研究[D]. 赵强. 中国农业科学院, 2018(09)
- [7]烟草抗赤星病主效QTL候选基因的初步筛选[D]. 张雨生. 中国农业科学院, 2018(12)
- [8]烟草响应Alternaria longipes和Alternaria alternata感染的转录组研究[D]. 段胜常. 昆明理工大学, 2017(01)
- [9]烟草突变体抗赤星病快速高通量筛选鉴定方法研究[D]. 孙丽萍. 中国农业科学院, 2013(02)
- [10]烟草(Nicotiana tabacum L.)赤星病抗性QTL的定位分析[D]. 焦天雷. 浙江大学, 2011(07)