一、水稻-白叶枯病菌互作中过氧化氢酶的研究(论文文献综述)
郑宇涵[1](2021)在《水稻抗白叶枯病基因x349的精细定位和两个类病斑早衰突变体基因的图位克隆》文中指出由黄单胞杆菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)引起的水稻白叶枯病一直是制约我国水稻高产的细菌性病害。种植抗病品种是一种经济有效且对环境友好的防治手段,因此不断鉴定和挖掘抗白叶枯病基因新资源并解析其抗病机理成为重中之重。本研究通过化学诱变剂EMS处理水稻籼稻感白叶枯病品种JG30,筛选到一个遗传稳定的抗白叶枯病新材料x349和两个类病斑突变体。主要研究成果如下:首先,利用国内外31个白叶枯病菌代表菌系对抗白叶枯病材料x349在分蘖盛期进行抗性鉴定,发现均表现出高抗,表明突变体x349是一个广谱抗白叶枯病材料。本研究以一个感白叶枯病粳稻品种JG88与x349杂交F2代的2290个单株为作图群体,采用Indel分子标记对抗白叶枯病基因x349进行精细定位。初步将目的基因定位在水稻第2号染色体长臂分子标记ID28和ID37之间。进一步开发新的Indel分子标记,又筛选到9个位于2号染色体末端的分子标记与x349紧密连锁。根据交换单株的情况,标记ID45,ID80,ID84和ID90位于基因的同侧,标记ID48,ID51,ID62和ID74位于基因的另一侧。同时开发出一个位于ID90和ID74之间的共分离标记ID69。根据各标记在2号染色体上的位置,将抗白叶枯病基因x349定位在2号染色体末端分子标记ID90和ID74之间,物理距离大约90.6kb。并对该区间的基因进行了预测,其中有2个候选基因与抗病相关。植物类病斑突变体是研究细胞程序性死亡和防御反应的理想模型。本研究通过甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)诱变籼稻品种JG30获得两份水稻类病斑突变体msl-1和msl-2。主要结果如下:两份突变体在苗期表现出相似的类病斑,但随着植株的发育表现出不同的表型。在分蘖期,msl-2叶片出现大面积橘黄色类病斑,数目较多,而msl-1出现小面积棕褐色斑点,数目较少。至抽穗期,msl-2植株叶片全部枯黄,而msl-1植株即使表现出明显的早衰,但仍有绿色叶片。两份msl突变体的类病斑发生都受光诱导,DAB和台盼蓝染色显示类病斑部位存在活性氧(ROS)富集,清除酶系统中的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性较野生型降低。突变体中检测到光合色素含量下降、叶绿体解体、衰老相关基因上调、叶绿体合成基因和光合相关基因表达下降,总体上msl-2比msl-1更严重。本研究以02428和突变体msl-1和msl-2分别杂交构建F2定位群体,目的基因定位在12号染色体分子标记S1和L4之间,物理距离大约为58kb。图位克隆表明突变体的类病斑和早衰性状均由SL(Sekiguchi lesion)基因的隐性突变等位基因控制,该基因编码属于细胞色素P450单加氧酶家族的CYP71P1蛋白。突变位点和突变类型(SNP引起的单个氨基酸变化和SNP引起的翻译提前终止)的差异导致msl-1和msl-2之间在严重程度的不同表型差异。综上所述,本研究揭示了CYP71P1参与水稻早衰和细胞死亡的调控,其不同的突变位点和突变类型可导致不同的严重程度的表型。
胡斌[2](2021)在《OsMESL基因在水稻叶片衰老及抗病中的功能研究》文中认为籼型杂交稻品种抽穗后期叶片早衰严重制约了水稻产量,揭示叶片衰老的分子机制,不仅为解析叶片早衰问题提供理论基础,同时为创制抗早衰品种提供候选基因。本实验室前期研究发现OsMESL(methyl esterase like)基因(即A12基因)参与了水稻叶片衰老过程。本研究既在本实验室前期研究的基础上,以T-DNA插入纯合突变体osmesl为切入点,通过分子生物学、生理学、遗传学等手段鉴定了一个负调控水稻抽穗后叶片衰老的新基因OsMESL,又在研究的过程中发现,该基因突变后还表现出对细菌性病害白叶枯病及真菌性病害纹枯病和稻瘟病的显着抗性。本研究取得的主要结果如下:1.我们从韩国庆熙大学突变体库购买得到OsMESL基因的纯合T-DNA插入突变体osmesl。对osmesl的研究显示,其在抽穗后表现出叶片持绿的表型,叶绿素含量显着高于野生型(WT)对照中花11(ZH11),衰老正调控相关基因Osh36、Osl55、OsWRKY42表达量显着低于WT,衰老负调控Marker基因OsDOS表达量显着高于WT。叶绿素降解相关基因OsNOL、OsNYC1、OsNYC4、OsPAO显着低于对照组。osmesl表现出对Me JA诱导离体叶片衰老的延迟。同时,osmesl也表现出暗处理诱导叶片衰老的延迟。互补材料可以回复osmesl表型,干涉材料表现出衰老延迟,超表达材料表现出衰老加快的表型。2.水稻原生质体亚细胞定位实验发现OsMESL定位于细胞膜及叶绿体,利用膜系统酵母双杂交筛选到一个互作蛋白OsBI-1。共定位研究发现OsMESL与OsBI-1在细胞膜部位可以局部共定位。进一步的Bi FC及双分子荧光素酶酶活恢复实验证实,OsMESL可与OsBI-1在体外、体内发生互作。OsBI-1在osmesl中表达量显着升高。与WT相比,OsBI-1的表达在osmesl受到病原菌侵染时,表达量更高。台盼蓝染色结果表明,正常状态下osmesl叶片中细胞死亡率要低于WT,且病原菌诱导的细胞死亡在osmesl中受到抑制。透射电镜结果显示,自噬体在osmesl中较少。激素测定发现,抽穗后osmesl剑叶中IAA含量显着高于WT,但ABA含量无显着差异。同时,与IAA合成相关基因OsYUCCA1、OsYUCCA2、OsYUCCA4、OsYUCCA6表达升高,与IAA转运相关基因OsSAUR39、OsSAUR45表达降低。以上结果说明,osmesl叶片衰老延迟涉及细胞死亡抑制子OsBI-1途径,同时涉及IAA途径。3.对孕穗期osmesl接种白叶枯病菌(Xoo,Xanthomonas oryzae pv.oryzae)和纹枯病菌(R.solani,Rhizoctonia solani)、稻瘟病菌(M.oryzae,Magnaporthe oryzae)发现,osmesl表现出对这三种病害的显着抗性。互补的株系在孕穗期的剑叶病原菌接种实验显示,其对病原菌的感病表型得到回复。同时RNAi干涉材料及OsMESL-Crispr-Cas9材料均表现出对病原菌的抗性。4.利用基于膜系统的酵母双杂交,筛选得到叶绿体定位的硫氧还蛋白OsTrxm。通过酵母中的互作验证实验,及水稻原生质体中的荧光素酶酶活恢复实验、Bi FC及烟草中的免疫共沉淀实验,均证明了二者在体内、体外可以发生互作。通过NBT染色显示:osmesl、RNAi干涉材料叶片在接种病原菌后ROS的含量高于WT。对WT、osmesl、RNAi干涉材料叶片接种病原菌前后进行H2O2定量测定,结果显示osmesl、RNAi中H2O2含量在接菌前后均显着高于WT对照组。osmesl中负调控抗病相关的基因OsWORKY45-1表达量显着低于WT,而正调控抗病的OsPR1b基因表达量显着高于WT。此外,病原菌抗性途径重要激素JA在osmesl中的含量显着高于WT。OsTrxm超表达和Crispr-Cas9材料孕穗期接菌的结果显示:OE株系未表现出对病原菌的抗性,但OsTrxm基因敲除材料表现出对病原菌的显着抗性。以上结果说明,OsMESL通过硫氧还蛋白途径调节了ROS水平,从而调控了对病原菌的抗性。
何圣贤[3](2020)在《水稻细菌性条斑病抗性基因的定位及响应病原菌侵染的生理生化特性》文中进行了进一步梳理水稻是重要的粮食作物,病害是导致水稻产量和品质下降的主要影响因素。细条病即水稻细菌性条斑病(bacterial leaf streak,BLS),它是由黄单胞菌的水稻变异菌种Xanthomonas oryzae pv.oryzicola(简称Xoo C)引起的,细条病菌在条件适宜时发病率比较高,水稻病害亦会加重,严重时可造成水稻40~60%的减产。培育和推广抗细条病品种是控制水稻细菌性条斑病、减少水稻产量损失最经济且科学的方法,而抗性品种的培育主要依据相关抗性基因的发掘。然而目前只有少数的细条病抗性基因被定位,能真正应用到育种实践的抗性基因非常有限。同时,人们对水稻细条病的抗性机理还缺乏认识,关于水稻受Xoo C侵染后内源激素含量和酶活性等生理生化指标的变化少见报道。因此进一步发掘水稻细条病抗性基因并分析水稻应答细条病菌侵染的生理生化特性,对于阐明细条病抗性机理和培育细条病抗性品种具有重要意义。本研究以栽培稻品系HD10为抗病亲本,它具有高抗性且抗性稳定,以籼稻测序品种9311为感病亲本,通过杂交、自交获得F2作图群体,从而初步定位其抗性基因。同时利用已构建的水稻抗、感细条病近等基因系为材料,分析它们响应细条病菌侵染的生理生化特性:处理组用针刺法接种细条病菌,对照组用无菌水模拟接菌,在接种0 h、24 h、48 h和96 h后取水稻分蘖期叶片为样品,测定水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ETH)、赤霉素(GA)和玉米素(ZT)含量的变化并分析过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)活性变化。试验结果如下:1.对9311/HD10的F2代群体各单株进行细条病抗性鉴定,发现HD10的抗性是由微效多基因控制的数量性状。采用BSA(Bulked Segregant Analysis)即混合分组分析法进行抗性QTL(quantitative trait locus,数量性状座位)定位。从在亲本间具有多态性的244个SSR标记中找到位于2号染色体上两个与抗性QTL存在连锁关系的标记:B03021、B03045,最终确定在该区域存在一个主效QTL,并将其定位于标记B03021和B03029之间4 c M距离内。该QTL可解释17.6%的表型变异。2.水稻抗、感细条病近等基因系的SA、ETH和ZT含量,在处理组和对照组间差异不显着,表明SA、ETH和ZT含量的变化,并不是由细条病菌侵染引起的;抗、感病近等基因系受细条病菌侵染后,JA含量均显着高于对照组;抗病近等基因系GA含量较对照组下降;而感病近等基因系GA含量较对照组上升。表明JA和GA可能与水稻细条病的抗性反应相关。3.细条病菌侵染后,抗、感病近等基因系中的CAT、PAL、POD、PPO和SOD活性都增加了,而且抗病近等基因系中这5种酶的活性都高于感病近等基因系,表明这5种酶活性的增强有助于提高细条病抗性。细条病菌侵染会导致抗、感病近等基因系中的MDA含量降低,而且抗病近等基因系的MDA含量总体上低于感病近等基因系,表明MDA含量的积累与细条病抗性呈负相关。
符红艳[4](2020)在《不同抗性柑橘种质对溃疡病菌侵染的应答反应及其相关基因的功能分析》文中指出柑橘溃疡病是影响我国柑橘产业的重要病害之一,为世界性的检疫性病害。该病害不仅损害柑橘产量和品质,且在防治过程中因大量使用化学药剂,对环境造成污染和破坏。因此,筛选抗溃疡病的品种是生产上解决溃疡病问题的关键。本研究以6个柑橘种质为材料,利用eGFP标记的柑橘溃疡病病株,通过喷雾高浓度和注射接种不同浓度的溃疡病菌,对其进行抗性评价。并采用不同接种方式对枸橼C-05和‘冰糖橙’进行接种,从细胞水平观察溃疡病菌的侵染过程、病原菌在寄主内的定殖情况及病症的发展过程,同时对溃疡病菌入侵柑橘时与寄主防卫反应以及相关的基因的表达进行了分析。通过转录组学挖掘‘冰糖橙’在响应溃疡病侵染过程中的关键基因,解析其调控机理。主要研究结果如下:1、利用eGFP标记的溃疡病菌株喷雾接种6个柑橘属的不同种质,结果表明在接种后前3天溃疡病菌在抗感品种叶片上的分布和菌量没有差异。第6天枸橼C-05叶表的菌量开始减少,而感病品种增加。接种后的第10天感病品种出现明显的凸起病症。通过切片观察,发现喷雾后的前3天溃疡病菌主要聚集在叶片表皮。注射后第6天,溃疡病菌入侵到感病‘冰糖橙’叶片的叶肉组织;到第9天开始破坏叶片结构;接种后14天,病原菌已破坏整个叶肉组织,形成明显火山口凸起。而枸橼C-05喷雾后整个过程叶片组织未受到任何破坏,也未形成任何症状。2、使用不同浓度的溃疡病菌注射接种6个柑橘属不同的种质,注射后第8天,除枸橼C-05外,其他品种在106cfu/ml注射区域都出现了水渍状的溃疡病症。注射后20天,除枸橼C-05外,其他品种在103cfu/ml注射区域出现了凸起的溃疡病症,且浓度越高症状越严重。接种后27天,枸橼C-05始终未出现凸起的黄色晕圈等典型的溃疡病症状。用浓度为104cfu/ml的溃疡病菌注射后统计溃疡病菌在叶片内的繁殖和病症形成情况,发现注射后的前4天溃疡病菌在6个柑橘种质中的生长没有差异,4天后枸橼C-05叶片内的溃疡病菌生长缓慢,而其他品种叶片内的菌量要远高于枸橼C-05。切片观察到,注射接种后,溃疡病菌首先在‘冰糖橙’上下表皮开始聚集,随后开始向叶肉组织扩展,第4天病原菌开始破坏叶肉组织。第6天形成凸起。接种后16天,叶肉组织被病原菌严重破坏。病原菌在枸橼C-05叶肉组织内生长缓慢,对叶片的正常结构破坏较小。3、对抗感柑橘种质受溃疡病菌侵染后产生的防御反应进行研究。结果表明:注射接种溃疡病后,枸橼C-05产生了大量胼胝质来抵御溃疡病菌的入侵,同时检测到了ROS的累积和HR反应。在溃疡病菌入侵的过程中还引起了枸橼C-05内防御基因的表达。4、对‘冰糖橙’接种溃疡病菌后的第2d、6d、8d和12天,以及接种水稻白叶枯(Xoo)为对照的第2天和8天样品,进行转录组测序分析。GO注释发现差异表达基因富集数目最多的是细胞组分。KEGG分析发现差异基因主要在植物-病原菌相互作用、植物激素信号转导、淀粉与蔗糖代谢、氨基糖与核苷酸代谢、苯丙基类生物合成、碳代谢中富集。通过对注射Xcc和Xoo后8天和12天的基因表达水平分析,发现Xcc诱导了大量细胞壁相关基因的上调表达,如纤维素内切酶,糖基水解酶,果胶裂解酶,果胶脂酶等细胞壁调节酶以及扩张蛋白等细胞壁蛋白基因。5、定量PCR验证果胶裂解酶(Pectate lyase,PL)、扩展蛋白(Expansin,EXP)和纤维素酶(Cellulase,CEL)这3个基因在响应溃疡病侵染过程中的表达情况,发现在感病品种‘冰糖橙’溃疡病症出现时,这3个基因开始大量表达;而在抗病品种枸橼C-05中未出现类似情况。克隆抗感品种中PL、EXP和CEL基因组序列,发现‘冰糖橙’和枸橼C-05的PL基因(CsPL,CmPL)全长分别为1675 bp和1657 bp,含4个外显子和3个内含子,均编码404个氨基酸,同源性为99.3%。EXP基因(Cs EXP,Cm EXP)全长均为1159 bp,含4个外显子和3个内含子,均编码274个氨基酸,同源性为99.3%。CEL基因(Cs CEL,Cm CEL)全长分别为2278 bp和2249 bp,含7个外显子和6个内含子,均编码506个氨基酸,同源性为99.4%。6、克隆‘冰糖橙’和枸橼C-05的PL基因启动子(pCsPL,p CmPL),序列大小分别为1807和1812 bp,同源性为94.5%。两者共有脱落酸响应、光响应相关以及厌氧感应相关的顺式元件等。水杨酸响应元件为pCsPL特有,而茉莉酸甲酯响应元件为p CmPL特有。EXP基因启动子(pCs EXP,p Cm EXP)序列大小分别为2006和2032 bp,同源性为93.9%。其中脱落酸响应元件、茉莉酸甲酯诱导元件、赤霉素诱导元件、激素诱导元件、茉莉酸甲酯诱导元件、细胞周期调节元件、玉米蛋白代谢调节元件、MYBHv1结合位点等为两者共有。此外,pCs EXP还包含水杨酸诱导元件,p Cm EXP中特异存在α-淀粉酶促进元件和胚乳负调控元件。CEL基因启动子(pCs CEL,p Cm CEL)序列大小分别为1606和1603 bp,同源性为97.9%。两者都含有脱落酸响应元件、茉莉酸甲酯诱导元件、水杨酸诱导元件;同时还存在一个转录因子MYBHv1结合位点,以及厌氧诱导元件、分生组织表达元件、胚乳表达元件、玉米蛋白代谢调节元件等。7、构建了‘冰糖橙’Cs EXP和Cs CEL基因的超表达载体35S::Cs EXP::e YFP和35S::Cs CEL::e YFP。通过亚细胞定位分析,表明EXP和CEL蛋白定位于细胞膜上。在感病种质‘冰糖橙’中进行瞬时超表达,结果显示,Cs EXP及Cs CEL瞬时超表达后叶片中溃疡病的病斑数要高于空载体对照。
刘志超[5](2020)在《水旱栽培模式下海南山栏稻对白枯病抗性鉴定与评价》文中研究表明水稻白叶枯病(Rice bacterial blight,BB)是世界范围内的细菌性病害,由革兰氏阴性菌黄单胞菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)引起,在高温、高湿环境下易爆发,严重影响我国南方稻区的水稻生产。诸多研究表明,培育和种植含有广谱性抗病基因或多抗病基因组合型品种是目前防治白叶枯病的最有效方式之一。山栏稻是一系列具有特殊农艺性状的海南特有旱稻品种。目前山栏稻种植一般采用旱作模式,但在传统旱作栽培模式下产量较低,而在改为水作栽培模式时,产量相对旱作会大幅增加。旱作时白叶枯病不易传播,改为水作后白叶枯菌易随水传播的特点势必会导致白叶枯病易发和多发。为了研究山栏稻水作模式下对白叶枯病抗性的特点,我们从诸多海南山栏稻种质资源中选取了17个品种,用分子标记技术鉴定各品种所含抗病基因型,并分别在大田、温室大棚内设置水作、旱作两种栽培模式鉴定不同品系的白叶枯病抗性。在大田处理组中观察山栏稻在不同模式下对试验区自然界菌种的抗性差异及产量变化,在温室处理组中检测山栏稻在不同模式下对菲律宾白叶枯病菌小种P6(PXO99)、P7(PXO145)的接种抗性表现,同时观测不同模式下其植株的叶片长宽比、叶维管束结构等性状,分析可能影响山栏稻对白叶枯病抗性的各种因素。本研究结果将为寻找山栏稻中对白叶枯病有效的抗病基因型、选择适宜推广的山栏稻品种和相应的高产栽培方式提供参考依据。主要研究结果如下:(1)大田试验条件下,在分蘖期测得17个山栏稻品种水作模式下的总感病指数比旱作高50.75%,但两种模式下最终总产量相近。其中12个品种水作时对试验区自然白叶枯病菌种感病指数高于旱作,自然抗性较差,但所有供试品种水作模式下的总产量仍比旱作高3.05%。(2)温室试验条件下,在17个山栏稻品种分蘖初期接种2个菲律宾小种,所有供试品种接种P6后,水作模式下仅有1个供试品种表现抗病,另外8个品种中抗,8个品种感病;旱作模式下2个品种表现抗病,3个品种感病。接种P7后,水作时抗病、感病品种的数量分别为7个和2个,旱作时抗病品种高达9个,仅1个品种感病。可见,山栏稻在旱作时的接种抗性较强,水作时接种抗性较差,且大部分品种对P7的抗性强于P6。(3)利用目前已成功克隆的白叶枯病抗病基因Xa1、xa13、Xa21和Xa27开发的分子标记,对试验材料进行了抗病基因型鉴定。结果表明,供试的17个品种中,有16个品种含有Xa1基因,5个品种含有Xa27基因,所有品种均不含xa13、Xa21基因,不同品种对白叶枯病菌有不同程度抗性。但不含上述抗性基因的品种昌山麻糯亦有较好的抗性表现,推测该品种含有其他本试验未检测到的抗白叶枯病基因。(4)温室组中旱作模式下植株叶长宽比仅与接种P7小种后的抗性呈显着正相关,在旱作时叶片越细长的品种对P7抗性越强。而水作时植株叶长宽比与山栏稻对P7抗性不相关;旱作、水作两种模式下叶长宽比与对P6的抗性都不相关。(5)丙二醛(Malondialdehyde,MDA)与抗病性相关。选取4个品种进行测试,发现未接种白叶枯病菌P6前,叶片丙二醛含量较低,旱作略高于水作;接种P6小种后,旱作模式下叶片丙二醛含量上升,且上升速度高于水作。
梅琼[6](2019)在《高抗水稻白叶枯病相关新基因的克隆及抗病机制研究》文中提出水稻白叶枯病是由Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)引起的一种毁灭性病害,可造成水稻大量减产。抗病品种的利用是一种经济且对环境友好的防治手段,但是其前提是需要不断挖掘新的抗白叶枯病基因资源并明确抗病基因功能。本研究利用前期诱变获得的广谱高抗白叶枯病的水稻类病变突变体hpil3开展了抗病目标基因定位、克隆,蛋白组学,目标基因的互作基因筛选等相关研究,同时对疣粒野生稻中RCA在抗白叶枯病中的作用机理进行了研究。主要研究成果如下:利用hpil3和其野生型大粒香水稻通过基于重测序的图位克隆策略成功定位并克隆了该突变体的目标基因。该基因定位在4号染色体的20-22Mb区域内,进一步筛选得到7个候选的基因。通过对突变位点的验证和生物信息学分析最终确定了一个可能性较大的候选基因。转基因功能互补验证结果表明,该野生型基因成功使hpil3的表型恢复为野生型并丧失了对白叶枯病的抗性,从而确证了该候选基因就是hpil3的目标基因。通过实时荧光定量PCR发现hpil3中病程相关基因PR1a、PR1b、PR5、PR10表达量显着高于其野生型大粒香(DLX),而PR9略高于DLX;未接病菌的hpil3体内的HPIL3表达量显着高于野生型,这可能是由于基因突变导致的功能丧失从而使植株提高了该基因的表达量;突变体中HPIL3的表达量受白叶枯病菌诱导表达,且接菌后该基因表达量迅速升高,分析认为该基因与水稻抗白叶枯病具有相关性。对hpil3和DLX不同叶位进行荧光差异双向凝胶电泳结合质谱分析鉴定了291个差异表达倍数≥1.5倍且t-test≤0.05的蛋白,其中74个蛋白上调,217个蛋白下调。这些蛋白功能涉及氨基酸/蛋白代谢和修饰、光合作用、核苷酸代谢、防御相关、能量代谢、糖代谢、氧化还原等。进一步的数据分析显示hpil3多种主要的代谢途径如光合作用、糖酵解/糖异生、磷酸戊糖途径、卡尔文循环相关酶的表达量大多跟hpil3类病变表型发生程度呈负相关。一些抗病相关蛋白如PR10、14-3-3蛋白上调,而负调控细胞凋亡的AAA-type ATP酶下调,同时抗氧化的酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)上调,这些结果表明hpil3植株体内产生了抗性反应,与此同时各种相关代谢途径也受到影响,为了保持细胞稳态,ROS清除系统也在发挥积极的作用。采用酵母双杂交筛选到四个hpil3目标基因的互作基因。这些互作基因经过了基因全长的酵母双杂验证。其中质体蓝素和光系统Ⅱ的23kDa多肽是叶绿体蛋白。另外两个蛋白其中一个是包含C末端结构域的YL1核蛋白和一个胁迫应答蛋白。推测hpil3目标基因的突变导致编码蛋白不能与相关蛋白互作从而介导了下游抗病信号途径的激活。接种Xoo的疣粒野生稻产生的大量H2O2可诱导叶片内RCA与类囊体膜的结合。本研究发现接种Xoo会诱导疣粒野生稻发生H2O2的迸发,且氧化迸发的时间段和RCA从叶绿体基质向类囊体膜转移的时间段高度吻合,这暗示了二者存在某种关系。H2DCFDA染色试验发现生成的H2O2积累在叶片的叶绿体。进一步体外实验表明H2O2可诱导疣粒野生稻RCA的转移,且这种转移是疣粒野生稻特异的,混合疣粒野生稻和栽培稻大粒香得叶绿体组分不会发生这种转移。综上所述,本文利用基于二代基因组测序的图位克隆策略,克隆了并通过转基因功能互补确证了hpil3的目标基因,结果表明HPIL3的突变和功能缺失导致了水稻叶片类病变表型,既HPIL3负调控水稻叶片细胞程序性死亡和类病变表型;实时荧光定量PCR研究结果表明hpil3叶片多个抗病相关基因显着上调;蛋白质组学的研究表明HPIL3通过多种途径参与调节水稻类病变的形成;进一步通过酵母双杂交筛选获得了HPIL3的4个候选互作基因;疣粒野生稻可能通过核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco activase,RCA)与类囊体膜的结合从而避免其受到激增的H2O2伤害,说明RCA除了我们通常所知的调节光合作用外也可能在疣粒野生稻抗Xoo中发挥作用。本研究为水稻抗白叶枯病机制的深入研究以及水稻抗病育种提供了重要的基因资源和前期理论基础。
武健[7](2019)在《黄单胞菌属病原菌对申嗪霉素及其吩嗪同系物耐药性机制研究》文中研究指明黄单胞菌属病原菌是一类危害严重的植物病原细菌,可以侵染超过400种植物,包括重要的经济作物和粮食作物如水稻、小麦、油菜、柑橘、香蕉、木薯等,每年造成严重的经济损失。申嗪霉素是一种吩嗪类具有广谱抗菌活性的微生物次生代谢产物,并具有促进植物生长的双重作用,目前在中国已经被用来防治多种植物病害。本实验室前期研究发现,抗氧化系统及其它代谢途径的分化是黄单胞菌属不同种病原菌对申嗪霉素表现不同敏感性的遗传基础。但是这些遗传分化对药敏性的调控作用仍不足以阐明不同黄单胞菌对申嗪霉素的敏感性调控机制。本研究以对申嗪霉素耐药性最高的野油菜黄单胞菌为研究材料,通过构建Tn5插入突变体库、筛选申嗪霉素敏感性变异突变体的方法,揭示了黄单胞菌属病原菌对申嗪霉素及吩嗪同系物的耐药性机制,主要研究结果如下。1.发现调控野油菜黄单胞菌对申嗪霉素耐药性的相关基因通过构建野油菜黄单胞菌Tn5插入突变体库并筛选其中对申嗪霉素耐药性显着降低的插入突变体,获得了 5株对申嗪霉素表现超敏感的插入突变体,对申嗪霉素的EC50(抑制50%病原菌生长时的药剂浓度)值降低超过30倍。通过TAIL PCR和质粒拯救法鉴定这些突变体转座子插入位点,发现细胞色素C合成系统(Cytochrome c maturation system,CCM system)和双精氨酸蛋白转运途径(Twin-arginine translocation pathway,TAT pathway)相关基因的缺陷会导致这种变化。另外还发现18株对申嗪霉素耐药性降低幅度较小的插入突变体,对申嗪霉素的EC50值降低2-3倍。这些耐药性变化较小的插入突变体的转座子插入位点大多位于甲苯耐受蛋白家族附近。2.细胞色素C合成系统与双精氨酸蛋白转运途径通过影响细胞色素bc1复合体功能调控野油菜黄单胞菌对申嗪霉素及其吩嗪同系物的耐药性通过对细胞色素C合成系统相关基因的敲除与回复实验,发现细胞色素C合成系统在调控申嗪霉素耐药性中的重要作用。细胞色素C合成系统同时还调控了野油菜黄单胞菌对其他与申嗪霉素具有类似结构的吩嗪类同系物的耐药性。随后通过c型细胞色素蛋白合成过程中重要的Dsb途径对申嗪霉素耐药性调控研究,发现细胞色素c蛋白的缺陷是导致细胞色素C合成系统调控申嗪霉素耐药性的关键蛋白。同时对双精氨酸蛋白转运途径缺失突变体的研究表明,细胞色素C合成系统和双精氨酸蛋白转运途径是可能通过需要这两个途径共同合成的细胞色素bc1复合体调控了野油菜黄单胞菌对申嗪霉素的耐药性。细胞色素C合成系统和双精氨酸蛋白转运途径的缺陷在野油菜黄单胞菌中均会导致其生长速率和游动性降低,对申嗪霉素耐药性降低与对吩嗪类同系物耐药性降低呈正相关,与非吩嗪类化合物杀细菌剂卡那霉素和克菌丹的敏感性无相关性。3.细胞色素bc1复合体通过影响细胞内NADH-/NAD+水平调控黄单胞菌属病原菌对申嗪霉素及其吩嗪同系物的耐药性通过构建细胞色素bc1缺失突变体,发现细胞色素bc1复合体在黄单胞菌属不同种病原菌中对申嗪霉素及其吩嗪同系物的耐药性具有重要调控作用。细胞色素bc1缺失突变体对申嗪霉素的药敏性均与细胞色素C合成系统和双精氨酸蛋白转运途径的缺失突变体一致,野生型菌株8004对申嗪霉素的EC50值>32mg/L,而细胞色素bc1缺失突变体对申嗪霉素的EC50值为0.299 mg/L,降低约100倍左右。随后对不同亚型细胞色素c蛋白的研究表明这种调控机制与黄单胞菌属病原菌通过抗氧化系统调控申嗪霉素耐药性的机制完全不同,另外黄单胞菌属病原菌中抗氧化系统缺陷对申嗪霉素的EC50值影响仅2-3倍,结果表明与抗氧化系统相比,细胞色素bc1复合体具有更加重要的调控作用。细胞色素C4蛋白一定程度上会影响黄单胞菌属病原菌对申嗪霉素的耐药性,但是影响程度小于细胞色素bc1复合体,对申嗪霉素的EC50值为2.93 mg/L。细胞色素c552蛋白缺失突变体表现对过氧化氢的抗性降低,但其对申嗪霉素的耐药性没有明显变化。细胞色素bc1复合体的电子e-供体琥珀酸脱氢酶对黄单胞菌属病原菌的生长具有重要意义,缺失后会引起严重的生长障碍,但是这种生长障碍并不会引起其对申嗪霉素的耐药性变化。而细胞色素bc1复合体的另一电子来源NADH则对申嗪霉素的敏感性密切相关。黄单胞菌属病原菌细胞色素bc1复合体缺陷会降低胞内NADH的降解速率,导致NADH积累,使细胞内NADH/NAD+水平显着提高。而胞内NADH的积累会促使申嗪霉素由氧化态向还原态转变,还原态的申嗪霉素进一步发挥抑菌作用。野生型菌株8004在32mg/L的申嗪霉素处理下,其受到的生长抑制并不明显,其细胞内NADH-/NAD+水平显着降低,而细胞色素bc1缺失突变体在0.24mg/L的申嗪霉素处理下,其生长状态受到显着明显,而胞内NADH/NAD+依然保持在较高水平。硫酸吩嗪甲酯以及2,6-二氯酚靛酚与NADH的亲和性较申嗪霉素更高,可以竞争性的持续消耗胞内的NADH并将电子传递给氧,降低胞内NADH/NAD+水平,进而降低申嗪霉素对黄单胞菌属病原菌细胞色素bc1复合体缺失突变株的抑制作用。研究表明,细胞色素bc1复合体抑制剂嘧菌酯、醚菌酯等杀真菌剂对植物病原细菌无抑制作用。但研究发现,真菌病害病原菌中细胞色素bc1复合体对申嗪霉素耐药性的调控机制与细菌的调控机制是一致的。通过细胞色素bc1复合体抑制剂处理,申嗪霉素对植物病原真菌镰孢菌的抑制效果显着提高,而对照药剂则无明显差异,结果表明细胞色素bc1复合体抑制剂与申嗪霉素具有协同增效作用,利用细胞色素bc1复合体抑制剂与吩嗪类化合物的联合使用来提高杀菌效果具有可应用性。综上所述,本研究通过构建并筛选野油菜黄单胞菌Tn5插入突变体库,发现细胞色素C合成系统和双精氨酸蛋白转运途径可以调控野油菜黄单胞菌对申嗪霉素的耐药性。进一步研究发现,细胞色素C合成系统和双精氨酸蛋白转运途径通过共同影响呼吸链细胞色素bc1复合体的功能而影响胞内NADH/NAD+水平,继而调控病原菌对申嗪霉素及其吩嗪同系物的耐药性。细胞色素bc1复合体抑制剂与申嗪霉素的增效作用值得进行进一步应用研究。
曹妍[8](2019)在《小白菊内酯对水稻白叶枯病菌的生物学活性及其应用研究》文中研究表明小白菊内酯是一种倍半萜内酯化合物,来源于菊科或者木兰科植物,为植物次生代谢产物,通常可以从木兰科植物叶片中提取分离得到。小白菊内酯对植物病原菌有很好的抑菌活性,并且作为植物源活性成分具有来源丰富、作用方式特异、不易产生抗药性、环境友好、对非靶标生物相对安全等特点,是开发成为新型植物源杀菌剂的理想对象,具有较好的应用前景。本研究收集了中山植物园内修剪过后的废弃广玉兰(Magnolia grandifloraLinn.)鲜叶8 kg,粉碎后采用多重柱层析和反复重结晶的方法提取分离小白菊内酯,并分别使用高效液相色谱和核磁共振对其纯度和结构进行了分析和鉴定,最后共获得6.5 g纯度为99.51%的小白菊内酯样品。采用菌丝生长速率法和比浊法测定了小白菊内酯的抗菌谱,测定对象包括11种真菌、3种卵菌和3种细菌,结果表明小白菊内酯对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas pv.oryzae)抑菌活性最强,离体抑制效果优于水稻白叶枯病常用防治药剂噻枯唑,EC50值和EC90值分别为2.94μg/mL和7.69μg/mL。其次,小白菊内酯对油菜菌核病菌、玉米小斑病菌与水稻细菌性条斑病菌也有较高的抑制活性,EC50值分别是 10.12 μg/mL、10.03 μg/mL 与 4.38μg/mL。初步温室盆钵实验表明,小白菊内酯对水稻白叶枯病具有保护和治疗作用,并且其治疗作用在200μg/mL时与对照药剂噻枯唑相比无显着差异;分析了其耐雨水冲刷性,发现雨水冲刷对其活性有较大影响;研究了 pH值对其抑菌活性的影响,发现在中性偏酸的条件下小白菊内酯对水稻白叶枯病菌的抑制效果更好;测定了小白菊内酯对水稻白叶枯病菌过氧化氢酶缺失突变体的抑菌活性,发现其抑菌活性与过氧化氢酶活性直接相关;测定了外源GSH、半胱氨酸、NADH、NADPH和过氧化氢酶与小白菊内酯的拮抗作用,发现外源GSH和半胱氨酸等有游离巯基的化合物以及过氧化氢酶可以消除其抑菌作用,但外源NADH和NADPH等胞内重要还原性化合物没有类似作用,LC-MS分析发现GSH和半胱氨酸可与小白菊内酯在体外快速发生反应;测定了小白菊内酯衍生物对水稻白叶枯病菌的活性,发现环外双键是抑菌的关键活性基团,环外引入氨基能增加抑菌活性。综上所述,小白菊内酯适宜在中性偏酸条件下使用,但使用过程中应避开雨水冲刷并避免与含游离巯基的化合物等生物亲核物质混用。此外,本研究通过梯度药剂驯服法,在体外筛选出五株抗小白菊内酯的水稻白叶枯病菌R-1、R-2、R-3、R-4与R-5,五株抗性菌株的菌落大小与形态以及生长速率与野生型菌株无明显差异;测定了五株抗性菌株对小白菊内酯的敏感性,结果表明五株抗性菌株均为低抗菌株;测定了抗性菌株在水稻上的致病力,发现抗性菌株的致病力弱于野生型菌株;分析了抗性菌株对水稻白叶枯病的常用防治药剂噻枯唑的敏感性,结果表明二者无交互抗药性。以上结果说明水稻白叶枯病菌对小白菊内酯的抗药性风险较低,小白菊内酯具有作为其防治药剂使用的可行性。综上所述,小白菊内酯对水稻白叶枯病菌具有较好的生物学活性和较低的抗药性风险,可作为开发防治药剂的先导化合物进行深入的研究。
易崇粉[9](2019)在《抗氟苄恶唑砜水稻白叶枯病菌的筛选及生物学特性研究》文中认为水稻白叶枯病是一类水稻细菌性枯萎病,广泛存在于水稻种植区,是威胁我国乃至世界各国水稻生产的重要病害之一。当前水稻白叶枯病害的防控面临着药剂品种匮乏、抗性突出以及防治效果差等亟待解决的问题。氟苄恶唑砜和中生菌素对水稻白叶枯病具有较好防效,但它们的抗性风险及分子机制仍然不清楚。因此本论文筛选出了抗氟苄恶唑砜和中生菌素的水稻白叶枯抗性菌株并对抗性菌株的抗性水平和生物学特性展开了充分的研究,这为寻找水稻白叶枯病菌抗氟苄恶唑砜和中生菌素的抗性分子靶标提供了一定的研究基础。本论文以水稻白叶枯病菌为研究对象,采用紫外诱变和药物驯化相结合的方法筛选抗氟苄恶唑砜和中生菌素的水稻白叶枯突变菌株。得到4株对氟苄恶唑砜具有抗性的水稻白叶枯突变菌株F1、F2、F3和F4以及1株对中生菌具有高抗的水稻白叶枯突变菌株Z100。氟苄恶唑砜对出发菌株及其抗性菌株F1、F2、F3和F4的EC50值分别为0.38、5.58、5.97、4.23和1.35μg/m L,对应的抗性倍数分别为14.69、15.72、11.12和3.55,平均抗性倍数为11.27,最小抑菌浓度分别为10、30、30、20和20μg/m L,氟苄恶唑砜抗性菌株在传代培养10代以后,抗性会有所降低,且氟苄恶唑砜与叶枯唑、噻菌铜、申嗪霉素和中生菌素等没有交互抗性;中生菌素对出发菌株及抗性菌株Z100的EC50分别为0.43和122.93μg/m L,对应的抗性倍数为285.88,最小抑菌浓度分别为5和800μg/m L,Z100的抗性能够稳定遗传,且中生菌素与叶枯唑、噻菌铜和申嗪霉素等没有交互抗性。本论文又以抗性菌株和出发菌株为对象,评估了抗性菌株与出发菌株在生长速率、细胞表面、胞外多糖、致病力及游动能力等方面的差异。实验结果表明,氟苄恶唑砜抗性菌株的生长周期与出发菌株大体一致,但是F3的生长速率比出发菌株快,而中生菌素抗性菌株Z100的生长趋势比出发菌株慢,但是它的生长速率没有明显差别;从细胞表面的变化上来看抗性菌株和出发菌株细胞形态总体饱满,并没有出现明显的皱缩或者破裂。除此之外,抗性菌株的胞外多糖产量、致病力及游动能力与出发菌株相比都普遍降低。
陈征[10](2019)在《水稻斑点叶突变体spl24基因克隆与功能验证》文中进行了进一步梳理水稻斑点叶突变体spl24是利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)诱变水稻品种IR64所得来的一个褐色斑点的新型抗病的突变体,属于类病斑突变体,研究学者通常用该类突变体来研究植物PCD(Programmed cell death,PCD)以及植物的抗逆性。对spl24斑点叶突变体的研究包括表型特征、生理生化指标、抗病性、遗传特性、目的基因的克隆和功能分析、生物信息学分析、转录组测序等,通过这一系列的测定和分析了解斑点叶突变体的斑点发生机制以及其突变体的抗病机制,为斑点叶的突变体的研究提供理论参考,主要的研究包括以下几个方面:1、斑点叶突变体spl24表型:spl24斑点叶突变体在大田的自然条件下出现斑点的时间为抽穗初期,斑点是从叶尖部位开始出现逐渐蔓延,斑点较小形状圆或者椭圆均匀分布在整张叶片,从斑点出现开始叶子一直有斑点生长,到抽穗后期和灌浆期整个植株的所有叶片均成为褐色。在植株成熟以后进行田间农艺性状考察,spl24与野生型IR64相比,结实率和千粒重等上均存在极显着的降低,而spl24突变体在有效分蘖数、穗长、每穗实粒数和产量等性状也存在着降低的情况。2、斑点叶突变体spl24生理生化:在分蘖期,斑点未出现,所以在分蘖期只有叶绿素a含量显着降低,在抽穗时期,spl24叶片出现斑点后类胡萝卜素和叶绿素a、b含量极显着降低,叶绿素a/叶绿素b的比值没有变化。与野生型IR64相比,DAB染色后褐色沉积,过氧化氢含量显着升高以及CAT酶活性显着下降,这些结果均显示spl24叶片存在过氧化氢的沉积。而突变体spl24叶片清除活性氧的酶系统中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性显着高于野生型。此外,spl24突变体叶片中丙二醛(MDA)的含量升高、TUNEL实验检测到断裂DNA、可溶性蛋白含量显着下降和死亡相关基因的表达上调结果证明了spl24叶片中存在细胞死亡情况。遮光实验表明突变体spl24斑点的产生受到光照的诱导,在突变体spl24和野生型IR64中,光合作用指标的参数也存在显着差异。3、斑点叶突变体spl24的抗病性:白叶枯接种实验结果表明spl24的抗性与IR64相比普遍增强。相关防卫反应基因的qRT-PCR实验证明OsPR1a、OsPR1b、OsPR3、OsPR4、OsPAL3、OsPAL6、OsCHS1、OsAOS2、OsJAZ6、OsWRKY45等基因表达量显着增高,而基因OsJAR1两者表达水平相似。植物激素测定结果发现SA、JA和ABA含量显着升高,说明SA和JA通路以及相关抗病基因的表达水平提升可以增强spl24的抗病性。4、斑点叶性状由半显性基因控制:以spl24为母本,IR64为父本进行杂交,发现F1呈现与突变体spl24一样的斑点,但是斑点数量减少,自交得到F2群体呈现三种性状,类似于野生型的无斑植株,类似于F1斑点少的中间型植株和类似于突变体的有斑植株,说明斑点叶突变体spl24由半显性基因控制。在spl24/IR64的F2群体中卡方检验无斑植株、中间型植株和有斑植株的分离比符合1:2:1(χ20.05=0.78<χ20.05=3.84),符合1对基因遗传分离定律,三种表型可以说明控制斑点叶的性状是一个半显性核基因。5、叶片斑点表型的产生由碱基突变导致:基因定位结果显示该基因属于第11染色体,其中第6个开放阅读框的DNA序列上的第7695位碱基由T突变成A(T7695A),该突变位于第五个外显子上,导致一个氨基酸的替换,由野生型中的亮氨酸(Leu)突变为异亮氨酸(Ile),该基因为斑点叶突变体中未报道的基因。为验证该基因功能,转基因互补实验所得到的转基因植株出现更多的斑点;RNAi干涉日本晴愈伤组织得到的转基因植株叶片具有斑点,组织表达实验表明,OsSPL24是一个组成型表达的基因,GUS实验表明OsSPL24在各个组织中都有表达,但是在颖壳和成熟的种子表达极少。6、OsSPL24基因分析编码细胞质受体蛋白激酶:OsSPL24基因分析结果显示OsSPL24基因包含7个外显子和6个内含子,CDS全长1791bp,编码596个氨基酸。OsSPL24编码几丁质受体蛋白激酶,具有两个LysM基序和一个蛋白激酶结构域。对水稻OsSPL24基因进行亚细胞定位发现,该基因定位在内质网,酵母双杂实验发现,OsSPL24可能与线粒体转录终止因子和钙调蛋白相互作用。综上,突变体spl24的斑点性状受一个半显性基因控制,该基因是一个从未被报道过的几丁质受体激酶,该基因的突变体使突变体的生理生化发生显着差异,也促使突变体对白叶枯多个小种产生较强的抗病性,所以对该基因的研究能够进一步了解水稻的抗病机理和抗病分子机制。
二、水稻-白叶枯病菌互作中过氧化氢酶的研究(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、水稻-白叶枯病菌互作中过氧化氢酶的研究(论文提纲范文)
(1)水稻抗白叶枯病基因x349的精细定位和两个类病斑早衰突变体基因的图位克隆(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 水稻白叶枯病与病原菌 Xoo |
1.1.1 白叶枯病概述 |
1.1.2 Xoo的分泌系统与效应因子 |
1.1.3 植物-病原菌互作 |
1.1.4 植物先天免疫系统 |
1.2 水稻抗白叶枯病基因研究进展 |
1.2.1 NBS-LRR类抗病基因 |
1.2.2 相关激酶类抗病基因 |
1.2.3 Executor类抗病基因 |
1.2.4 SWEET基因家族类抗病基因 |
1.2.5 隐性抗病基因 |
1.3 类病斑突变体概述 |
1.4 类病斑发生的机制 |
1.4.1 抗病相关基因突变 |
1.4.2 代谢相关途径紊乱 |
1.4.3 ROS积累 |
1.4.4 激素水平失衡 |
1.4.5 细胞PCD失控 |
1.4.6 转录因子功能异常 |
1.4.7 非生物因素胁迫 |
1.5 植物衰老的机制 |
1.6 衰老相关基因的类型 |
1.7 CYP71P1 蛋白的生物学功能 |
第二章 水稻抗白叶枯病基因 x349 的精细定位 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 水稻材料 |
2.1.2 定位群体的构建 |
2.1.3 鉴定菌株 |
2.1.4 培养基及其它试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 白叶枯病菌的培养、接种、鉴定 |
2.2.2 Indel引物设计 |
2.2.3 水稻基因组DNA的提取 |
2.2.4 PCR扩增 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 突变体x349 的抗谱分析 |
2.3.2 抗性遗传分析 |
2.3.3 x349 的精细定位 |
2.3.4 候选基因分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 抗白叶枯病新基因 |
2.4.2 定位区间候选基因的分析 |
第三章 两个水稻类病斑早衰突变体的图位克隆 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 水稻材料 |
3.1.2 主要试剂 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 表型鉴定 |
3.2.2 遮光实验 |
3.2.3 组织化学分析 |
3.2.4 生理指标的测定 |
3.2.5 光合色素含量测定 |
3.2.6 透射电镜观察 |
3.2.7 水稻基因组 DNA 的提取 |
3.2.8 RNA的提取与反转录 |
3.2.9 实时荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)分析 |
3.2.10 msl-1、msl-2 的精细定位 |
3.2.11 候选基因分析 |
3.2.12 氨基酸序列比对和进化关系分析 |
3.2.13 蛋白质三维空间结构分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 突变体表型鉴定 |
3.3.2 类病斑突变体的光诱导反应 |
3.3.3 突变体的细胞程序性死亡和活性氧积累 |
3.3.4 突变体的叶片早衰 |
3.3.5 突变体的ROS异常 |
3.3.6 msl-1、msl-2 的精细定位 |
3.3.7 msl-1、msl-2 的候选基因分析 |
3.3.8 表达模式分析 |
3.3.9 msl-1、msl-2 编码蛋白的生物信息学分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 msl-1、msl-2 属于扩展型类病斑 |
3.4.2 不同的突变方式导致不同的突变表型 |
3.4.3 CYP71P1 突变导致早衰 |
第四章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简历 |
(2)OsMESL基因在水稻叶片衰老及抗病中的功能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
1 文献综述 |
1.1 叶片衰老的研究进展 |
1.1.1 叶片衰老类型 |
1.1.2 诱导叶片衰老的因素 |
1.2 水稻主要病害及植物病原菌侵染机理研究进展 |
1.2.1 水稻白叶枯病研究进展 |
1.2.2 水稻纹枯病研究进展 |
1.2.3 稻瘟病研究进展 |
1.2.4 植物病原菌侵染机理研究进展 |
1.2.5 植物生长与防御的调控策略 |
1.3 OsMESL同源基因研究进展 |
1.3.1 OsMESL在拟南芥基因组中的同源基因 |
1.3.2 拟南芥中OsMESL同源基因家族研究进展 |
1.3.3 OsMESL在其他物种中的同源基因 |
1.3.4 OsBI-1 功能研究进展 |
1.3.5 硫氧还蛋白研究进展 |
1.4 本研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 水稻材料 |
2.2 载体及菌株 |
2.3 转化载体构建及遗传转化 |
2.4 核酸提取及定量PCR |
2.4.1 植物总DNA大量抽提 |
2.4.2 RNA提取及定量PCR |
2.4.3 RNA的反转录 |
2.5 Southern Blotting |
2.6 水稻原生质体亚细胞定位分析 |
2.7 蛋白互作 |
2.7.1 膜系统酵母双杂交筛库及点对点验证 |
2.7.2 双分子荧光互补 |
2.7.3 荧光素酶酶活恢复实验 |
2.7.4 烟草系统Co-IP |
2.8 叶绿素含量测定 |
2.9 MeJA处理离体叶片 |
2.10 台盼蓝染色 |
2.11 水稻细胞超微结构透射电镜观察 |
2.12 病原菌接种及鉴定,白叶枯病菌细菌生长曲线的绘制 |
2.13 活性氧测定 |
2.13.1 NBT染色检测超氧阴离子(O_2~-) |
2.13.2 H_2O_2定量测定 |
2.14 激素含量测定 |
2.15 转录组测序 |
3 结果与分析 |
3.1 OsMESL在叶片衰老中的功能分析 |
3.1.1 T-DNA插入突变体基因型鉴定,超表达、干涉和互补材料的构建及单拷贝株系挑选 |
3.1.2 osmesl突变体表现出抽穗后的持绿表型 |
3.1.3 互补材料可回复osmesl突变体的表型 |
3.1.4 OsMESL超表达、干涉材料叶片的衰老表型分析 |
3.1.5 OsMESL亚细胞定位及互作蛋白的筛选、验证 |
3.1.5.1 OsMESL亚细胞定位 |
3.1.5.2 膜系统酵母双杂交筛库 |
3.1.5.3 荧光素酶酶活恢复试验 |
3.1.5.4 双分子荧光互补实验 |
3.1.6 OsMESL与 OsBI-1 共定位研究 |
3.1.7 OsBI-1在osmesl中表达模式及Me JA处理osmesl叶片 |
3.1.8 胁迫诱导的细胞死亡在osmesl叶片中显着降低 |
3.1.9 osmesl突变体叶片中自噬体数量减少 |
3.2 OsMESL基因在水稻抗病中的功能分析 |
3.2.1 osmesl表现出对白叶枯病菌、纹枯病菌和稻瘟病菌的显着抗性 |
3.2.2 OsMESL基因敲除材料表型鉴定 |
3.2.3 osmesl突变体的抗病表型可以通过互补回复 |
3.2.4 OsMESL表达模式分析 |
3.2.5 RNAi材料表现出与突变体相似的抗病表型 |
3.2.6 OsMESL与 OsTrxm互作参与调控细胞ROS水平 |
3.2.6.1 OsMESL互作蛋白的筛选及互作验证 |
3.2.6.2 OsTrxm基因敲除增强水稻抗病性 |
3.2.6.3 OsTrxm蛋白含量在OsMESL表达受阻的植株中降低 |
3.2.7 osmesl、RNAi及 OsTrxm-Cas9 突变体中ROS含量升高 |
3.2.8 osmesl及 RNAi材料中细菌生长情况分析 |
3.2.9 osmesl突变体中JA及抗病相关途径被激活 |
3.2.10 转录组结果显示,osmesl中防御途径激活 |
4 讨论 |
4.1 持绿表型与ROS增加在osmesl突变体中的矛盾探讨 |
4.2 OsMESL双重定位的功能探讨 |
4.3 osmesl突变体中ROS的积累与广谱抗病性 |
4.4 osmesl突变体的抗病过程涉及JA信号途径 |
4.5 OsMESL在叶片衰老及植物免疫中的功能探讨 |
4.6 OsMESL在水稻中可能的生物学功能讨论 |
4.7 关于OsMESL未来工作的一点设想 |
参考文献 |
附录 |
附录Ⅰ 载体图 |
1.1 表达载体p CAMBIA1300S |
1.2 表达载体p CAMBIA2301 |
附录Ⅱ 组织培养试剂配制与培养基配方 |
2.1 相关试剂配制 |
2.2 粳稻遗传转化培养基配方 |
个人简介 |
致谢 |
(3)水稻细菌性条斑病抗性基因的定位及响应病原菌侵染的生理生化特性(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 前言 |
1.1 水稻细条病的概述 |
1.1.1 细条病的发生和分布 |
1.1.2 细条病的侵染方式及危害 |
1.1.3 水稻细条病病原菌 |
1.2 水稻抗病机理研究 |
1.2.1 植物的抗病性 |
1.2.2 植物的抗病基因特征 |
1.3 水稻抗细条病研究 |
1.3.1 细条病抗性分析方法 |
1.3.2 细条病抗性遗传研究 |
1.3.3 细条病抗性基因定位的研究 |
1.4 分子标记 |
1.4.1 分子标记的概述 |
1.4.2 SSR标记技术 |
1.4.3 SSR标记的特性 |
1.4.4 SSR标记相关应用 |
1.5 QTL定位 |
1.5.1 QTL定位概述 |
1.5.2 QTL群体构建 |
1.5.3 集团分离分析法 |
1.6 植物激素在抗病中的作用 |
1.7 植物主要的防御酶 |
1.8 本研究目的和意义 |
2.材料与方法 |
2.1 细条病抗性基因的初步定位 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 群体的构建 |
2.1.3 病菌来源 |
2.1.4 抗性鉴定方法 |
2.1.5 主要试剂 |
2.1.6 主要仪器设备 |
2.1.7 水稻DNA提取及检测 |
2.1.8 SSR 标记的获得 |
2.1.9 PCR扩增 |
2.1.10 PCR扩增产物检测 |
2.1.11 抗感池的构建及多态性的筛选 |
2.1.12 QTL作图并确定QTL位点 |
2.2 抗感近等基因系内源激素的测定 |
2.2.1 供试材料 |
2.2.2 供试菌株 |
2.2.3 主要仪器 |
2.2.4 测定项目及方法 |
2.3 抗感近等基因系酶活的测定 |
2.3.1 试验材料 |
2.3.2 供试菌株 |
2.3.3 主要仪器和试剂 |
2.3.4 测定项目及方法 |
2.4 数据的处理与分析 |
3 结果与分析 |
3.1 细条病抗性基因的初步定位 |
3.1.1 亲本及部分F_1植株表型鉴定 |
3.1.2 DNA的电泳检测结果 |
3.1.3 分离群体F_2代表型的鉴定 |
3.1.4 具有多态性的分子标记筛选 |
3.1.5 与抗性位点连锁的分子标记筛选 |
3.1.6 遗传图谱构建及抗病QTL的定位 |
3.2 细条病菌侵染后抗感近等基因系内源激素含量的变化 |
3.2.1 水杨酸(SA)含量的变化 |
3.2.2 茉莉酸(JA)含量变化 |
3.2.3 乙烯(ETH)含量变化 |
3.2.4 赤霉素(GA)含量变化 |
3.2.5 玉米素(ZT)含量变化 |
3.3 细条病菌侵染抗感近等基因系酶活性的变化 |
3.3.1 过氧化氢酶(CAT)活性的变化 |
3.3.2 丙二醛(MDA)含量的变化 |
3.3.3 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化 |
3.3.4 过氧化物酶(POD)活性变化 |
3.3.5 多酚氧化酶(PPO)活性变化 |
3.3.6 超氧化物歧化酶(SOD)活性变化 |
4 讨论 |
4.1 细条病抗性QTL的定位 |
4.2 植物激素与细条病抗性 |
4.3 防御酶活性与细条病抗性 |
5 结论与创新点 |
5.1 全文结论 |
5.2 创新点 |
5.3 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)不同抗性柑橘种质对溃疡病菌侵染的应答反应及其相关基因的功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 前言 |
1.1 柑橘溃疡病的研究进展 |
1.1.1 柑橘溃疡病菌 |
1.1.2 柑橘溃疡病的发生及危害 |
1.1.3 柑橘溃疡病菌的侵染过程 |
1.1.4 溃疡病菌的致病机理 |
1.1.5 柑橘溃疡病的防治 |
1.1.6 柑橘种质资源的抗病性 |
1.2 植物的抗病机理 |
1.2.1 植物响应病原菌侵染的防御机制 |
1.2.2 植物抗病反应中活性氧的迸发 |
1.2.3 胼胝质的产生 |
1.2.4 过敏反应 |
1.2.5 组织病理学研究 |
1.3 植物细胞壁相关基因的研究进展 |
1.3.1 植物细胞壁的防御的作用 |
1.3.2 果胶裂解酶在植病互作中的作用 |
1.3.3 扩张蛋白在植病互作中的作用 |
1.3.4 纤维素酶在植病互作中的作用 |
1.4 研究目的 |
第二章 溃疡病菌对不同柑橘资源的侵染特性研究 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 柑橘溃疡病菌的制备与接种鉴定 |
2.1.3 接种溃疡病菌在柑橘叶片中的动态生长观测 |
2.1.4 溃疡病菌侵染柑橘叶片及其在叶肉组织内定殖的观察 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 溃疡病菌在柑橘叶片表面的生长情况的观察 |
2.2.2 溃疡病菌侵染寄主及在叶肉组织中的生长观测 |
2.2.3 注射接种溃疡病后不同柑橘叶片的发病情况 |
2.2.4 注射接种溃疡病后在不同柑橘叶片的生长情况 |
2.2.5 溃疡病菌在不同柑橘资源在叶片内的扩展及症状形成 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 柑橘对溃疡病菌入侵的防卫反应研究 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 病菌的制备与接种 |
3.1.3 侵染细胞周围胼胝质的观察 |
3.1.4 侵染细胞周围H2O2的化学检测 |
3.1.5 侵染细胞周围HR反应的检测 |
3.1.6 防御相关基因的表达分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 溃疡病菌侵染后胼胝质的沉积情况 |
3.2.2 溃疡病菌侵染后H2O2的积累情况 |
3.2.3 溃疡病菌侵染后的HR反应 |
3.2.4 防御相关基因的表达分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 甜橙响应溃疡病侵染的转录组学研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试材料 |
4.1.2 病原菌接种、取样 |
4.1.3 文库的构建及测序 |
4.1.4 测序数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 接种白叶枯菌和溃疡病菌后‘冰糖橙’叶片的表型差异比较 |
4.2.2 RNA质量检测和测序数据过滤 |
4.2.3 参考基因组比对结果 |
4.2.4 病原菌入侵后不同时期基因的表达差异 |
4.2.5 差异表达基因GO功能分析 |
4.2.6 差异表达基因的KEGG功能分析 |
4.2.7 细胞壁途径的相关基因表达的差异分析 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 与溃疡病症状形成相关基因的克隆与分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试材料 |
5.1.2 溃疡病菌的接种及取样 |
5.1.3 RNA的提取、cDNA合成及qPCR |
5.1.4 目的基因及其启动子克隆 |
5.1.5 目的基因超表达载体的构建 |
5.1.6 亚细胞定位分析 |
5.1.7 瞬时表达分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 抗(感)柑橘种质接种溃疡病后的症状表现的动态观察 |
5.2.2 溃疡病诱导目的基因的表达分析 |
5.2.3 目的基因的克隆与分析 |
5.2.4 启动子克隆测序 |
5.2.5 启动子顺式作用元件预测 |
5.2.6 EXP和CEL基因超表达载体构建 |
5.2.7 EXP和CEL基因亚细胞定位 |
5.2.8 EXP和CEL基因瞬时表达验证 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
全文主要结论与创新点 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(5)水旱栽培模式下海南山栏稻对白枯病抗性鉴定与评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 山栏稻研究与应用 |
1.1.1 山栏稻特性 |
1.1.2 山栏稻种质类缘 |
1.1.3 山栏稻育种研究进展 |
1.2 水稻不同水分条件栽培模式的研究 |
1.2.1 稻的需水特性 |
1.2.2 普通旱稻的种植方式 |
1.2.3 传统栽培模式对山栏稻农艺性状的影响 |
1.2.4 水稻不同水分栽培方式研究进展 |
1.3 水稻白叶枯病研究 |
1.3.1 水稻白叶枯病的发生与传播 |
1.3.2 水稻白叶枯病类型 |
1.3.3 水稻白叶枯病的防治 |
1.3.4 白叶枯病抗病基因的研究 |
1.3.5 白叶枯病抗性相关物质研究进展 |
1.4 本研究的目的与意义 |
1.5 技术路线图 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 供试水稻品种 |
2.1.2 供试菌株 |
2.1.3 试验仪器及药品 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 水稻种植 |
2.2.2 山栏稻白叶枯病抗性鉴定方法 |
2.2.3 山栏稻抗病基因分子标记检测 |
2.2.4 叶片维管束结构观测 |
2.2.5 大田产量测定 |
2.2.6 植株粒叶性状考察 |
2.2.7 MDA含量检测 |
2.2.8 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 不同栽培模式对山栏稻白叶枯病抗性影响 |
3.1.1 大田水、旱栽培模式对山栏稻白叶枯病自然抗性影响 |
3.1.2 温室水、旱栽培模式对山栏稻白叶枯病接种抗性的影响 |
3.2 山栏稻抗病性与粒叶性状、产量及MDA含量关系 |
3.2.1 山栏稻抗病性与粒型关系 |
3.2.2 山栏稻抗病性与叶长宽比关系 |
3.2.3 山栏稻抗病性与叶片维管束关系 |
3.2.4 山栏稻自然抗性与产量关系 |
3.2.5 山栏稻抗病性与MDA含量关系 |
3.3 山栏稻的抗病基因检测 |
4 讨论 |
4.1 水、旱栽培模式对山栏稻白叶枯病抗性的影响 |
4.1.1 水、旱栽培模式对自然抗性及产量的影响 |
4.1.2 水、旱栽培模式对接种抗性的影响 |
4.2 山栏稻叶片生理指标与抗病性关系 |
4.2.1 山栏稻叶长宽比与抗病性关系 |
4.2.2 山栏稻叶片MDA含量与抗病性关系 |
4.3 山栏稻抗病基因研究与利用 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
致谢 |
(6)高抗水稻白叶枯病相关新基因的克隆及抗病机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 水稻抗白叶枯病研究进展 |
1.1 水稻白叶枯病 |
1.1.1 水稻白叶枯病概述 |
1.1.2 水稻抗白叶枯病基因的挖掘和功能研究 |
1.2 细胞程序性死亡和类病变突变体 |
1.2.1 细胞程序性死亡 |
1.2.2 水稻类病变突变体及其在水稻抗病性中的研究 |
1.3 疣粒野生稻对白叶枯病的抗性研究及利用 |
1.4 Rubisco活化酶的研究进展 |
1.5 病程相关蛋白 |
1.6 蛋白质组学及其在水稻抗病研究中的应用 |
1.7 酵母双杂交及其在水稻抗病研究中的应用 |
1.8 本研究的目的与意义 |
第二章 hpil3 目标基因的定位、克隆和转基因功能互补验证 |
2.1 材料与试剂 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 CTAB法大量提取水稻基因组DNA |
2.2.2 候选基因的克隆和表达载体的构建 |
2.2.3 转基因水稻植株的鉴定 |
2.3 试验结果 |
2.3.1 hpil3 的表型及抗性鉴定 |
2.3.2 hpil3 目标基因的定位和候选目标基因的筛选 |
2.3.3 hpil3 候选目标基因的克隆和超表达载体的构建 |
2.3.4 hpil3 目标基因超表达植株的转化 |
2.3.5 hpil3 转基因植株的鉴定 |
2.4 讨论 |
第三章 HPIL3 和抗病相关基因的表达及蛋白组学分析 |
3.1 试验材料与试剂 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 接种白叶枯病菌后不同时间目标基因的表达量变化 |
3.2.2 hpil3和DLX病程相关基因的表达 |
3.2.3 水稻叶片总蛋白的提取 |
3.2.4 总蛋白的裂解 |
3.2.5 总蛋白的纯化 |
3.2.6 总蛋白的定量 |
3.2.7 荧光标记 |
3.2.8 荧光差异双向凝胶电泳 |
3.2.9 凝胶扫描和图像分析 |
3.2.10 考马斯亮蓝凝胶制备 |
3.2.11 差异表达蛋白质谱鉴定 |
3.3 试验结果 |
3.3.1 RT-qPCR分析HPIL3的表达 |
3.3.2 RT-qPCR分析病程相关蛋白表达 |
3.3.3 hpil3 的蛋白组学分析 |
3.4 讨论 |
第四章 HPIL3 的互作基因筛选 |
4.1 试验材料与试剂 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 Trizol法提取样品RNA并检测 |
4.2.2 cDNA的 frist strand合成 |
4.2.3 LD-PCR合成ds-cDNA |
4.2.4 构建诱饵载体和猎物载体 |
4.2.5 试剂盒和碱法大量抽提质粒 |
4.2.6 酵母感受态细胞的制备 |
4.2.7 酵母自激活 |
4.2.8 ds cDNA和 Sma? 酶切后的PGADT7-Rec共转酵母感受态细胞 |
4.2.9 酵母质粒的提取 |
4.2.10 互作基因的酵母双杂验证 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 HPIL3 的克隆和筛库相关载体构建 |
4.3.2 酵母双杂交的建库 |
4.3.3 HPIL3 的自激活检测 |
4.3.4 酵母双杂筛库结果 |
4.4 讨论 |
第五章 疣粒野生稻对白叶枯病的抗性机制研究 |
5.1 试验材料与试剂 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 疣粒野生稻对Xoo的抗性鉴定 |
5.2.2 叶绿体的提取和分离 |
5.2.3 SDS-PAGE和免疫分析 |
5.2.4 叶片提取物中H_2O_2 含量的测定 |
5.2.5 H_2O_2 的亚细胞定位 |
5.3 试验结果 |
5.3.1 疣粒野生稻对Xoo的抗性鉴定 |
5.3.2 H_2O_2 含量测定、亚细胞定位及其对RCA的影响 |
5.4 讨论 |
第六章 结论与讨论 |
展望 |
创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(7)黄单胞菌属病原菌对申嗪霉素及其吩嗪同系物耐药性机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1 吩嗪类化合物研究进展 |
1.1 吩嗪类化合物的发现 |
1.2 吩嗪类化合物的生物合成与调控 |
1.3 吩嗪类化合物在其产生菌中的功能 |
1.4 吩嗪类化合物对非产吩嗪生物体的抑制与促进作用 |
1.4.1 吩嗪类化合物对细菌的活性 |
1.4.2 吩嗪类化合物对真菌的活性 |
1.4.3 吩嗪类化合物对植物的活性 |
1.5 吩嗪类化合物的生物安全性 |
2 黄单胞菌属病原细菌研究进展 |
2.1 黄单胞菌属病原细菌概述 |
2.2 重要黄单胞菌属细菌病害介绍 |
2.2.1 油菜黑腐病 |
2.2.2 水稻白叶枯病和水稻细菌性条斑病 |
2.2.3 柑橘溃疡病 |
2.2.4 木薯细菌性枯萎病 |
2.3 细菌性植物病害防治药剂概述 |
2.3.1 消毒型杀菌剂 |
2.3.2 铜类杀菌剂 |
2.3.3 噻唑类杀菌剂 |
2.3.4 微生物制剂 |
2.3.5 抗生素类杀菌剂 |
3 吩嗪类化合物与黄单胞菌属病原菌互作研究进展 |
3.1 吩嗪类化合物防治黄单胞菌属病原菌研究概述 |
3.2 微生物对吩嗪类化合物的耐受性机制研究 |
4 本文研究思路与意义 |
第二章 野油菜黄单胞菌突变体库的构建及申嗪霉素敏感突变体筛选 |
1 材料与方法 |
1.1 菌株、质粒、引物、试剂和所用培养基 |
1.2 黄单胞菌属病原菌感受态细胞制备 |
1.3 野油菜黄单胞菌Tn5插入突变体库构建 |
1.4 对申嗪霉素敏感的Tn5插入突变体筛选 |
1.5 Tn5插入突变体对申嗪霉素的敏感性测定 |
1.6 基因组DNA提取 |
1.7 对申嗪霉素敏感的Tn5插入突变体中转座子插入数量验证 |
1.8 TAIL PCR法鉴定转座子插入位点 |
1.9 质粒拯救法鉴定转座子插入位点 |
2 结果与分析 |
2.1 Tn5插入突变体及其对申嗪霉素的敏感性 |
2.2 插入突变体中转座子插入数与突变体对申嗪霉素的敏感性关系 |
2.3 转座子插入位点与突变体对申嗪霉素的敏感性关系 |
3 讨论 |
第三章 C型细胞色素蛋白调控野油菜黄单胞菌对申嗪霉素及其吩嗪同系物耐药性 |
1 材料与方法 |
1.1 菌株、质粒、杀菌剂和培养基制备 |
1.2 基因组DNA提取 |
1.3 缺失突变体与回复突变体构建 |
1.4 申嗪霉素敏感性测定 |
1.5 菌落形态测定 |
1.6 生长速率测定 |
1.7 游动性测定 |
1.8 申嗪霉素处理下胞内氧化物含量测定 |
1.9 过氧化氢敏感性测定 |
1.10 外源血红素影响野油菜黄单胞菌申嗪霉素敏感性的测定 |
1.11 黄单胞菌属细胞色素C合成系统基因簇保守性分析 |
2 结果与分析 |
2.1 野油菜黄单胞菌细胞色素C合成系统缺失突变体及其对申嗪霉素敏感性变化 |
2.2 野油菜黄单胞菌细胞色素C合成系统缺失突变体对其他杀细菌剂的敏感性 |
2.3 野油菜黄单胞菌细胞色素C合成系统缺失突变体的适合度 |
2.4 野油菜黄单胞菌细胞色素C合成系统缺失突变体胞内氧化物对申嗪霉素的响应积累 |
2.5 野油菜黄单胞菌细胞色素C合成系统缺失突变体对过氧化氢的敏感性 |
2.6 外源血红素对野油菜黄单胞菌申嗪霉素敏感性的影响 |
2.7 黄单胞菌属病原细菌细胞色素C合成系统的同源性 |
2.8 野油菜黄单胞菌Dsb途径缺失突变体对申嗪霉素的敏感性 |
2.9 野油菜黄单胞菌Dsb途径缺失突变体的适合度 |
3 讨论 |
第四章 双精氨酸蛋白转运途径影响野油菜黄单胞菌对申嗪霉素及其吩嗪同系物的耐药性 |
1 材料与方法 |
1.1 菌株、质粒、杀菌剂和培养基制备 |
1.2 基因组DNA提取 |
1.3 启动子预测 |
1.4 缺失突变体与回复突变体构建 |
1.5 申嗪霉素敏感性测定 |
1.6 实时荧光定量PCR |
1.7 对其他杀菌剂敏感性测定 |
1.8 菌落形态测定 |
1.9 生长速率测定 |
1.10 游动性测定 |
1.11 申嗪霉素处理下胞内氧化物含量测定 |
1.12 过氧化氢敏感性测定 |
1.13 呼吸速率测定 |
1.14 黄单胞菌属双精氨酸蛋白转运途径基因簇保守性分析 |
2 结果与分析 |
2.1 野油菜黄单胞菌双精氨酸蛋白转运途径基因簇启动子预测结果 |
2.2 双精氨酸蛋白转运途径基因缺失突变体对申嗪霉素的敏感性 |
2.3 双精氨酸蛋白转运途径基因缺失对基因表达的影响 |
2.4 双精氨酸蛋白转运途径基因缺失突变体对其他杀细菌剂的敏感性 |
2.5 双精氨酸蛋白转运途径基因缺失突变体的适合度 |
2.6 双精氨酸蛋白转运途径基因缺失突变体胞内氧化物对申嗪霉素的响应积累 |
2.7 双精氨酸蛋白转运途径基因缺失突变体对过氧化氢的敏感性 |
2.8 双精氨酸蛋白转运途径基因缺失突变体的呼吸速率 |
2.9 黄单胞菌属病原细菌双精氨酸蛋白转运途径基因簇的保守性 |
3 讨论 |
第五章 细胞色素bc1复合体通过影响胞内NADH/NAD~+水平调控黄单胞菌对申嗪霉素及其吩嗪同系物的耐药性 |
1 材料与方法 |
1.1 菌株、质粒、杀菌剂和培养基制备 |
1.2 基因组DNA提取 |
1.3 缺失突变体与回复突变体构建 |
1.4 申嗪霉素敏感性测定 |
1.5 其他杀菌剂敏感性测定 |
1.6 菌落形态测定 |
1.7 生长速率测定 |
1.8 游动性测定 |
1.9 过氧化氢敏感性测定 |
1.10 黄单胞菌属细胞色素bc1复合体基因簇保守性分析 |
1.11 互作蛋白的免疫共沉淀鉴定方法 |
1.12 琥珀酸脱氢酶活性测定 |
1.13 NADH还原酶活性测定 |
1.14 胞内NADH/NAD~+水平测定 |
1.15 液相色谱-质谱检测 |
2 结果与分析 |
2.1 野油菜黄单胞菌细胞色素bc1复合体在对申嗪霉素耐药性中的作用 |
2.1.1 野油菜黄单胞菌细胞色素bc1复合体缺失对申嗪霉素敏感性的影响 |
2.1.2 野油菜黄单胞菌细胞色素bc1复合体缺失对其他杀细菌剂敏感性的影响 |
2.1.3 野油菜黄单胞菌细胞色素bc1复合体缺失突变体的适合度 |
2.1.4 黄单胞菌属细胞色素bc1复合体同源性分析 |
2.1.5 细胞色素bc1复合体缺失对水稻白叶枯病菌的申嗪霉素敏感性影响 |
2.1.6 野油菜黄单胞菌细胞色素bc1复合体被水稻白叶枯病菌细胞色素bc1复合体基因簇取代后对申嗪霉素的敏感性 |
2.2 野油菜黄单胞菌不同亚型细胞色素c蛋白缺失突变体对申嗪霉素及过氧化氢的敏感性 |
2.2.1 野油菜黄单胞菌不同亚型细胞色素c蛋白缺失突变体对申嗪霉素及过氧化氢的敏感性 |
2.2.2 细胞色素C4互作蛋白对申嗪霉素敏感性的调控作用 |
2.3 硫酸吩嗪甲酯(PMS)对野油菜黄单胞菌细胞色素bc1缺失突变体生长及对申嗪霉素耐药性的调控作用 |
2.4 琥珀酸脱氢酶对野油菜黄单胞菌的申嗪霉素耐药性调控作用 |
2.4.1 野油菜黄单胞菌细胞色素bc1缺失突变体的琥珀酸脱氢酶活性 |
2.4.2 野油菜黄单胞菌琥珀酸脱氢酶缺失突变体的生长 |
2.4.3 野油菜黄单胞菌琥珀酸脱氢酶缺失突变体对申嗪霉素的敏感性 |
2.5 野油菜黄单胞菌细胞色素bc1缺失突变体NADH/NAD~+水平对申嗪霉素耐药性的调控作用 |
2.5.1 野油菜黄单胞菌细胞色素bc1缺失突变体NADH的降解速率 |
2.5.2 野油菜黄单胞菌细胞色素bc1缺失突变体的NADH/NAD~+水平 |
2.5.3 申嗪霉素在活体中被野油菜黄单胞菌还原 |
2.5.4 申嗪霉素对野油菜黄单胞菌及其细胞色素bc1缺失突变体胞内NADH/NAD~+水平的影响 |
2.5.5 硫酸吩嗪甲酯(PMS)对野油菜黄单胞菌及其细胞色素bc1缺失突变体NADH/NAD~+水平的影响 |
2.5.6 离体条件下NADH与PMS、PCA和DCPIP的反应速率比较 |
2.5.7 2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)对野油菜黄单胞菌细胞色素bc1缺失突变体的申嗪霉素敏感性调控 |
2.5.8 细胞色素bc1抑制剂对申嗪霉素在植物病原菌中的增效作用 |
3 讨论 |
3.1 细胞色素bc1对黄单胞菌属的申嗪霉素耐药性调控作用 |
3.2 细胞色素c蛋白对黄单胞菌的申嗪霉素耐药性调控作用 |
3.3 琥珀酸脱氢酶对黄单胞菌属菌的对申嗪霉素耐药性调控作用 |
3.4 胞内NADH/NAD~+水平对黄单胞菌的申嗪霉素耐药性调控作用 |
3.5 细胞色素bc1复合体抑制剂对申嗪霉素生物活性的影响 |
全文总结 |
一、本研究获得的主要结果 |
二、本研究创新点 |
三、本研究不足之处及值得深入研究的问题 |
参考文献 |
附录 |
研究生期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)小白菊内酯对水稻白叶枯病菌的生物学活性及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号及缩略语说明表 |
第一章 文献综述 |
1 小白菊内酯的基本概述 |
1.1 小白菊内酯的来源 |
1.2 小白菊内酯的结构及特性 |
1.3 小白菊内酯的生物活性 |
2 水稻白叶枯病研究现状及防治进展 |
2.1 水稻白叶枯病简介 |
2.2 水稻白叶枯病致病菌 |
2.3 水稻白叶枯病的症状及病害循环 |
2.4 水稻白叶枯病菌的侵染方式及条件 |
2.5 水稻白叶枯病的防治方法 |
3 研究目的与意义 |
第二章 小白菊内酯的提取分离及抗菌谱测定 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
2 结果与分析 |
2.1 小白菊内酯提取分离 |
2.2 小白菊内酯结构鉴定 |
2.3 小白菊内酯抗菌谱 |
2.4 小白菊内酯对部分植物病原菌的毒力回归方程 |
3 讨论 |
第三章 小白菊内酯对水稻白叶枯病菌的生物学活性研究 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.3 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 小白菊内酯对水稻白叶枯病的保护治疗作用测定 |
2.2 小白菊内酯耐雨水冲刷性测定 |
2.3 pH对小白菊内酯抑菌活性的影响 |
2.4 小白菊内酯对水稻白叶枯病菌过氧化氢酶缺失突变体的抑菌活性 |
2.5 外源过氧化氢酶、GSH、半胱氨酸、NADPH与NADH对小白菊内酯抑菌活性的影响 |
2.6 GSH和半胱氨酸与小白菊内酯体外反应测定 |
2.7 小白菊内酯衍生物对水稻白叶枯病菌的抑菌活性分析 |
3 讨论 |
第四章 水稻白叶枯病菌对小白菊内酯的室内抗药性风险初步评估 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
2 结果与分析 |
2.1 抗小白菊内酯的水稻白叶枯病菌筛选 |
2.2 抗性菌株形态 |
2.3 抗性菌株生长曲线测定 |
2.4 抗性菌株敏感性及抗性稳定性测定 |
2.5 抗性菌株致病力测定 |
2.6 交互抗性分析 |
3 讨论 |
参考文献 |
主要创新点 |
附录 液质附图 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)抗氟苄恶唑砜水稻白叶枯病菌的筛选及生物学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词列表 |
前言 |
第一章 文献综述 |
1.1 水稻白叶枯病 |
1.2 防治水稻白叶枯病害的研究进展 |
1.3 砜类杀菌剂的研究进展 |
1.4 水稻白叶枯病的抗药性研究 |
1.5 结语 |
第二章 研究路线设计 |
2.1 研究目的及意义 |
2.2 解决的主要问题 |
2.3 研究内容 |
2.4 研究路线 |
第三章 实验部分 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 供试菌株 |
3.1.2 供试药剂 |
3.1.3 试剂 |
3.1.4 培养基 |
3.1.5 主要仪器 |
3.2 室内抗性菌株的筛选 |
3.3 室内抗性菌株的鉴定 |
3.4 室内抗性菌株抗性水平研究 |
3.4.1 供试药剂对室内抗性菌株的毒力研究 |
3.4.2 室内抗性菌株的抗性稳定性研究 |
3.4.3 交互抗性研究 |
3.5 室内抗性菌株的生物学特性研究 |
3.5.1 室内抗性菌株生长速率测定 |
3.5.2 室内抗性菌株形态变化 |
3.5.3 室内抗性菌株胞外多糖产量测定 |
3.5.4 室内抗性菌株致病性测定 |
3.5.5 室内抗性菌株游动性测定 |
第四章 结果与讨论 |
4.1 室内抗性菌株筛选 |
4.1.1 室内筛选抗氟苄恶唑砜水稻白叶枯突变菌株 |
4.1.2 室内筛选抗中生菌素水稻白叶枯突变菌株 |
4.2 室内抗性菌株的鉴定 |
4.2.1 供试药剂对室内抗性菌株的毒力 |
4.2.2 室内抗性菌株的抗性稳定性 |
4.2.3 交互抗性 |
4.3 室内抗性菌株的生物学特性研究 |
4.3.1 室内抗性菌株生长速率 |
4.3.2 室内抗性菌株形态变化 |
4.3.3 室内抗性菌株胞外多糖含量 |
4.3.4 室内抗性菌株致病性 |
4.3.5 室内抗性菌株游动性 |
第五章 结论 |
5.1 主要研究结果 |
5.1.1 室内抗性菌株的筛选 |
5.1.2 室内抗性菌株的抗性水平研究 |
5.1.3 室内抗性菌株的生物学特性研究 |
5.2 创新点 |
5.3 不足之处 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
1 课题来源 |
2 研究生期间发表论文 |
(10)水稻斑点叶突变体spl24基因克隆与功能验证(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 前言 |
1.1 斑点叶突变体的来源和分类 |
1.2 斑点的表型特征 |
1.3 斑点叶突变体的抗性鉴别和生理生化指标 |
1.4 斑点叶突变体的细胞死亡分析 |
1.5 斑点叶突变体的发生机制 |
1.5.1 抗病基因突变或表达异常 |
1.5.2 蛋白酶活性下降或者功能丧失 |
1.5.3 转录因子功能异常 |
1.5.4 代谢途径失调 |
1.5.5 活性氧物质的积累 |
1.5.6 激素的失调 |
1.5.7 逆境胁迫 |
1.6 斑点叶突变体的遗传特性、基因克隆和功能分析 |
1.7 斑点叶突变体的研究意义 |
2 材料和方法 |
2.1 农艺性状和生理生化指标检测 |
2.1.1 突变体的农艺性状调查 |
2.1.2 突变体斑点的光照诱导观察 |
2.1.3 突变体光合作用指标检测 |
2.1.4 突变体光合色素含量测定 |
2.1.5 突变体可溶性蛋白含量测定 |
2.1.6 spl24 突变体酶活测定和相关指标检测 |
2.1.7 spl24 突变体程序性细胞死亡检测 |
2.1.8 spl24 突变体抗性鉴定 |
2.2 基因定位与候选基因克隆 |
2.2.1 斑点叶突变体spl24 的遗传分析 |
2.2.2 spl24 斑点叶基因的初定位 |
2.2.3 spl24 斑点叶基因的精细定位 |
2.2.4 候选基因的预测 |
2.3 水稻斑点叶基因OsSPL24 定位与克隆与功能分析 |
2.3.1 DNA和 RNA的提取 |
2.3.2 qRT-PCR实验 |
2.3.3 质粒的提取 |
2.3.4 互补质粒构建 |
2.3.5 RNAi质粒构建 |
2.3.6 GUS质粒构建 |
2.3.7 亚细胞质粒构建 |
2.3.8 酵母双杂质粒构建 |
2.3.9 土壤农杆菌EH105 电击转化实验方法 |
2.3.10 原生质体提取和质粒转化方法 |
2.3.11 GUS染色方法 |
2.3.12 酵母双杂实验方法 |
2.3.13 愈伤组织的诱导、杆菌转化和转基因植株再生 |
2.3.14 TUNEL实验方法 |
2.4 回交后代转录组测序分析 |
2.4.1 转录组测序实验材料 |
2.4.2 转录组测序 |
2.4.3 转录组数据分析 |
2.4.4 植物激素含量测定 |
3 结果和分析 |
3.1 突变体农艺性状和生理生化分析 |
3.1.1 突变体spl24 的表型特征 |
3.1.2 光对斑点叶突变体的影响分析 |
3.1.3 叶绿素含量和可溶性蛋白含量的分析 |
3.1.4 斑点叶突变体spl24的ROS异常 |
3.1.5 spl24 突变体程序性细胞死亡 |
3.1.6 斑点叶突变体spl24 的抗性增强 |
3.2 突变体spl24 遗传分析和基因定位 |
3.2.1 突变体spl24 的遗传分析 |
3.2.2 spl24 基因的定位 |
3.2.3 候选基因的预测与测序验证 |
3.3 OsSPL24 基因的克隆和功能验证 |
3.3.1 互补实验 |
3.3.2 RNAi实验 |
3.3.3 OsSPL24 基因组成型表达 |
3.3.4 OsSPL24 蛋白主要定位于内质网 |
3.3.5 OsSPL24 互作蛋白的筛选 |
3.3.6 OsSPL24 基因的生物信息学分析 |
3.4 突变体spl24 与结果与分析IR64 回交后代转录组分析 |
3.4.1 回交植株表型和测序结果 |
3.4.2 回交群体存在程序性细胞死亡 |
3.4.3 转录组测序质量评估 |
3.4.4 差异基因分析 |
3.4.5 GO富集 |
3.4.6 KEGG通路分析 |
3.4.7 参与抗病调控的DEGs |
3.4.8 转录组测序对OsSPL24 基因的表达量分析 |
4 结论与讨论 |
4.1 斑点的产生影响了spl24 的农艺性状 |
4.2 斑点的产生影响了spl24 的生化生理特性 |
4.3 ROS活性氧清除系统平衡遭破坏 |
4.4 spl24 突变体中存在细胞程序性死亡 |
4.5 斑点叶突变体spl24 对白叶枯病菌抗性增强 |
4.6 OsSPL24 为一个新的斑点叶基因 |
4.7 OsSPL24 基因属于Lys M-RLKs基因家族 |
4.8 OsSPL24 蛋白定位于内质网并且该基因属于组成型表达 |
4.9 突变体spl24 互补和干涉具有斑点表型 |
4.10 OsSPL24 基因可能具有累积效应 |
参考文献 |
附录 |
附录Ⅰ:本研究中所用引物 |
附录Ⅱ:本研究中所用的培养基 |
附录Ⅲ:在读期间研究成果 |
致谢 |
四、水稻-白叶枯病菌互作中过氧化氢酶的研究(论文参考文献)
- [1]水稻抗白叶枯病基因x349的精细定位和两个类病斑早衰突变体基因的图位克隆[D]. 郑宇涵. 中国农业科学院, 2021(09)
- [2]OsMESL基因在水稻叶片衰老及抗病中的功能研究[D]. 胡斌. 华中农业大学, 2021(02)
- [3]水稻细菌性条斑病抗性基因的定位及响应病原菌侵染的生理生化特性[D]. 何圣贤. 广西大学, 2020
- [4]不同抗性柑橘种质对溃疡病菌侵染的应答反应及其相关基因的功能分析[D]. 符红艳. 湖南农业大学, 2020
- [5]水旱栽培模式下海南山栏稻对白枯病抗性鉴定与评价[D]. 刘志超. 海南大学, 2020
- [6]高抗水稻白叶枯病相关新基因的克隆及抗病机制研究[D]. 梅琼. 沈阳农业大学, 2019(08)
- [7]黄单胞菌属病原菌对申嗪霉素及其吩嗪同系物耐药性机制研究[D]. 武健. 南京农业大学, 2019(08)
- [8]小白菊内酯对水稻白叶枯病菌的生物学活性及其应用研究[D]. 曹妍. 南京农业大学, 2019(08)
- [9]抗氟苄恶唑砜水稻白叶枯病菌的筛选及生物学特性研究[D]. 易崇粉. 贵州大学, 2019(05)
- [10]水稻斑点叶突变体spl24基因克隆与功能验证[D]. 陈征. 华中农业大学, 2019(01)