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： 稻瘟病菌MoSDT1在水稻与病菌互作中的功能研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00(估)缴送 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 稻瘟病菌MoSDT1在水稻与病菌互作中的功能研究/.王慧著/.李成云指导 |
| 出版发行项： | 2017.06.14 |
| 载体形态项： | 126页:;+图表:;+30cm |
| 提要文摘： | 效应蛋白是病原菌产生的直接参与病原菌与寄主互作的小分子蛋白，其中既有破坏寄主免疫系统，提高病菌侵染能力的毒力因子，也包括一些能够诱导寄主防卫反应的无毒蛋白。效应蛋白可根据其在病菌群体中的保守性分为保守型效应蛋白和变异型效应蛋白，它们在进化中受到不同的选择压力。目前已鉴定的效应蛋白中，多数属于变异型蛋白，即具有病原种特异性，甚至小种特异性；在病原菌群体中结构和数量高度可变。此外，还有一类效应蛋白属于保守型效应蛋白，即在病菌群体中结构高度保守，目前对这类效应蛋白的研究不多，将效应蛋白基因转化到寄主基因组内进行活体内的研究更少。本研究的MoSDT1 是稻瘟病菌一个高度保守型效应蛋白，课题组前期发现，MoSDT1 是一个由92个氨基酸组成的分泌蛋白，其大小约10kDa。体外诱导水稻基本防御响应诱导了水稻品种活性氧及胼胝质产生，经MoSDT1 处理水稻叶片降低了感病水稻品种的发病率，定位于水稻质外体等功能，并且通过大量研究发现MoSDT1 参与了水稻与稻瘟病互作。本研究拟在课题组前期研究基础上，将MoSDT1 转入Liyu B 水稻植株中，通过转基因水稻研究MoSDT1 与水稻的互作。通过转基因水稻的鉴定，重要性状分析，MoSDT1 组织的分布，抗病性，在转基因水稻中与MoSDT1 互作的蛋白等方面进行研究，结果如下：1. 在对转基因水稻进行抗生素、DNA 和表达水平的检测后，对MoSDT1 转基因水稻的重要性状进行了全生育期观测，包括株高，分蘖数，穗数，穗粒数，千粒重，胚根长度，长根毛的侧根比例等，并通过ELASA 分析30天稻苗的生长素和赤霉素含量，结果表明，MoSDT1 转基因水稻的株高和长根毛的侧根比例显著低于野生型品种Liyu B，而其他生物学性状，生长素和赤霉素含量，与野生型Liyu B 无显著性差异。2. 采用免疫组织化学的方法分析MoSDT1转基因水稻出芽后7d，14d，30d，60d 时MoSDT1蛋白在转基因水稻叶部和根部的分布情况，结果表明，在上述各个时间点，MoSDT1 在水稻地上部分和地下部分，MoSDT1 在维管束和表皮细胞层的表达都高于其他部位。表明该蛋白在水稻植株中的功能可能与组织间运输有关。3. 对转基因水稻接种稻瘟菌，结果转基因水稻的抗性比野生型水稻品种有一定程度的增强。在接种后不同时间点（24h，48h）用Rea-time PCR 检测防御相关基因的表达水平，结果表明12个防御相关基因中表达量在转基因水稻显著高于野生型品种Liyu B，表明MoSDT1转基因水稻的基础防卫水平有所提高。在成株期对转基因水稻接种水稻白叶枯病菌，结果转基因水稻株系对水稻白叶枯病菌的抗性显著增强。进一步表明MoSDT1在转基因水稻中表达后以数量方式提高了水稻的防御水平，与PTI (PAMP-trggered immunity)的特征类似。4. 通过亲和杂交试验（GST pull-down）研究与MoSDT1 互作的水稻蛋白，得到3条候选蛋白条带，进行测序鉴定，GO 和KEGG 代谢通路富集分析，初步断定这些蛋白与321条代谢通路有关。其中Q0DJC0，Q0DY33，Q10QZ6，Q10QZ4，B9FBM7，Q0DH67 这6个互作蛋白与病害、胞吞、跨膜和转运等相关代谢通路有密切关系，可能直接影响水稻抗性，对其中4个蛋白的编码基因（Q0DJC0=Os05g0302700，Q0DY33=Os02g0718900，Q10QZ6、Q10QZ4、B9FBM7=Os03g0177400，Q0DH67=Os05g0489600）进行Real-time PCR分析，表明这些候选基因在接种稻瘟病菌的水稻组织中表达量显著提高，证明参与了与寄主的互作。5. 为了验证Os05g0302700，Os02g0718900，Os03g0177400，Os05g0489600四个基因编码蛋白在细胞内互作，经过重新构建过表达载体，培育MoSDT1 转基因水稻8#的愈伤组织，农杆菌共培养后，抗性培养筛选，在生根培养基上培养愈伤组织，获得了转基因材料。对转基因材料总DNA 进行抗性标记G418 基因进行PCR 扩增，结果显示，四个转基因水稻的阳性株率在82%-100%之间。其后通过GFP 和Myc 抗体免疫共沉淀-Western Blot，验证Os03g0177400所编码的蛋白与MoSDT1 存在相互作用的关系。6. 分析与MoSDT1 互作蛋白的KEGG 通路，共得到10个候选蛋白参与通路，其中与膜转运、转录延伸相关的3条，与疾病相关4条，与信号转导相关3条。这些结果表明，转基因水稻中MoSDT1 参与了多方面的代谢调节，尤其是对免疫的调节。总之，稻瘟病菌自然群体中高度保守的效应蛋白MoSDT1 基因在转基因水稻中表达后会导致株高变矮，幼根的根毛发育受阻；在表皮和维管束部位分布较多；提高了对稻瘟病菌和白叶枯病菌的抗性。蛋白互作分析结果表明，转基因水稻中MoSDT1 参与了包括防卫相关的多层面的代谢过程。 |
| 并列题名： | Studies on the function of MoSDT1 in Magnaporthe oryzaeduring the interaction between pathogens and rice eng |
| 题名主题： | 稻瘟病菌 保守型效应蛋白 转基因水稻 蛋白互作 学位论文 |
| 中图分类： | S435.111.1-533 |
| 个人名称等同： | 王慧 著 |
| 个人名称次要： | 李成云 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20181211 |