诱导或抑制植物免疫反应的稻曲菌效应因子的筛选与鉴定

诱导或抑制植物免疫反应的稻曲菌效应因子的筛选与鉴定

作者:师大云端图书馆 时间:2020-02-18 分类:硕士论文 喜欢:1272
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【摘要】稻曲病是由Ustilaginoideavirens(Cooke)Takah所引起的发生在水稻开花期至乳熟期的一种穗部病害。该病近年来在全世界水稻种植区时常发生,有逐年扩散之势,目前已上升成为我国水稻的主要病害。该病害的发生不仅造成水稻大幅减产,品质降低,而且稻曲菌会产生大量的稻曲毒素,对人畜造成危害。虽然,近年来人们在稻曲病的流行规律、稻曲菌的侵染循环以及稻曲毒素的分离与纯化等研究方面取得了一定的进展,但是对于U.virens侵染水稻的分子致病机理还一无所知。本研究目的是筛选与鉴定能诱导或抑制植物抗病性的稻曲菌效应因子,初步探索U.virens对水稻的分子致病机理。首先本文克隆了30个从稻曲菌全基因组中预测的候选效应因子,利用农杆菌介导的瞬时表达体系在本生烟中表达这些蛋白,结果表明表达的候选效应因子UV5851、UV6205和UV7823能够不同程度地诱导本生烟的过敏反应。水稻原生质体转化实验表明这3个蛋白也能够诱导水稻的细胞死亡。在酵母中的分泌实验证实UV5851与UV6205的信号肽是与其分泌相关;而UV7823中预测的信号肽则不能在酵母中引导蛋白的分泌。同时,实验表明UV5851和UV6205蛋白的信号肽与预测的C端氨基酸序列对其在本生烟上诱导过敏反应的能力是必需的。其次,利用pEDV载体,借助水稻病原细菌谷枯菌Burkholderiaglumae的三型分泌系统分泌稻曲菌效应因子,在本生烟上从30个候选效应因子中筛选获得14个可以不同程度的抑制谷枯菌诱导的过敏反应。其中UV2964、UV6039、UV2508和UV1261抑制效果最强,且UV2964、UV6039和UV1261的信号肽被证明是与其分泌相关的,UV2508则不是。为了进一步鉴定UV2964、UV6039和UV1261的功能,通过农杆菌介导的转化系统将这些基因分别转入水稻日本晴中,目前,已经获得了转基因抗性愈伤。最后,通过基于本生烟为材料的RNA沉默系统,从40个候选效应因子中筛选潜在的RNA沉默抑制子,发现UV5823对基因沉默有一定的抑制作用,但这一结果还需要进一步的实验验证。上述研究结果为进一步研究稻曲菌的效应因子功能和靶标及其分子致病机理奠定了良好的基础。
【作者】方安菲;
【导师】孙文献;
【作者基本信息】中国农业大学,植物保护,2014,硕士
【关键词】稻曲菌;效应因子;诱导抗病性;抑制抗病性;RNA沉默抑制子;

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