书目详细信息
： TBTV及TBTVsatRNA在对烟草致病中的协生作用及其机制
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | TBTV及TBTVsatRNA在对烟草致病中的协生作用及其机制/.谭松涛著/.李凡指导 |
| 出版发行项： | 2022.7.14 |
| 载体形态项： | 118页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 植物保护学院,学号2018110013 |
| 提要文摘： | 发生在中国的烟草丛顶病（tobacco bushy top disease，TBTD）是由烟草丛顶病毒（tobacco bushy top virus, TBTV）、烟草扭脉病毒（tobacco vein distorting virus, TVDV）、烟草丛顶病毒卫星RNA（tobacco bushy top virus satellite RNA, TBTVsatRNA）和烟草扭脉病毒伴随RNA（tobacco vein distorting virus associated RNA, TVDVaRNA）这4种病原物复合侵染引起的植物病害。在我国，早期TBTD仅在云南的烟草种植区发生，但是近几年的研究结果表明，TBTD的4种病原物已经扩散到全国8个省市自治区的12个科22种植物上，这些植物包括粮食作物和蔬菜、花卉、药用植物等经济作物，还包括紫茎泽兰和鬼针草等野生植物，因此TBTD的4种病原物对我国农业生产安全存在着巨大的潜在威胁。TBTD的4种病原物中，TBTV及TBTVsatRNA在TBTD症状的产生中起着重要的作用。TBTV单独侵染普通烟K326后，烟草叶片会产生坏死及褪绿症状，当TBTV与TBTVsatRNA复合侵染时，染病烟草的症状加重。为了明确TBTV及TBTVsatRNA在TBTD症状产生过程中的作用机制，本研究利用分子生物学、细胞生物学及深度测序等技术对TBTV及TBTVsatRNA在侵染烟草中的相互作用进行了研究，并进一步分析TBTV与TBTVsatRNA在对烟草致病中的协生机制，为相关病原物间协生互作致病机制的深入研究提供参考，同时为植物抗TBTD等研究提供一定的理论依据和研究基础。取得的主要结果如下： 运用RT-qPCR技术对TBTV、TBTV+TBTVsatRNA接种烟草3~30dpi（days post-infection）TBTV的积累水平进行RT-qPCR分析，发现在病毒侵染的早期、中期和后期，TBTVsatRNA可以将TBTV在烟草内的积累水平提高5~12倍，说明TBTVsatRNA对染病烟草症状严重程度和持续时间的提升作用是通过提高TBTV的积累水平产生的。通过western blot实验对不同处理组合烟草TBTV复制酶P1的蛋白表达水平进行检测，发现TBTVsatRNA可以显著提升TBTV复制酶P1的蛋白表达水平。借助激光共聚焦显微镜对不同处理组合的病毒复制场所进行亚细胞定位分析，结果发现TBTVsatRNA存在的情况下，TBTV在烟草细胞内的复制位点数量显著增多。以上结果说明TBTVsatRNA可以通过提高TBTV的复制效率来提升TBTV在感病烟草内的积累水平。 接种烟草3天后，对烟草内的细胞自噬关键基因Beclin1和PI3K的表达水平进行RT-qPCR检测分析，结果发现，这两个基因在TBTV单独侵染及TBTV+TBTVsatRNA复合侵染样品中的表达水平相较于空载体对照接种样品分别下降了2.85倍和4.55倍，说明早期TBTV的侵染可以抑制烟草的细胞自噬反应。进一步利用自噬小体标记技术和透射电镜观察对不同接种组合样品进行观察，发现病毒侵染后相较于空载体接种对照烟草的自噬小体数量下降了8.72倍，说明TBTV侵染烟草后可以抑制染病烟草的细胞自噬反应，但TBTVsatRNA不能增强TBTV对细胞自噬反应的抑制程度。另外，TBTV的侵染可以有效地抑制16-TGS转基因本氏烟的DNA甲基化水平，但TBTVsatRNA对TBTV抑制寄主的DNA甲基化没有影响，并发现TBTV P1是抑制寄主DNA甲基化的关键蛋白。TBTV及TBTVsatRNA侵染普通烟K326后寄主的活性氧水平均有了极大提高，TBTV+TBTVsatRNA复合侵染烟株的SOD、POD、CAT酶活性及MDA含量指标在3dpi、5dpi及15dpi的3个时段相较于TBTV单独侵染烟株均提升了1.5倍以上。植物细胞内活性氧的过度积累与TBTV及TBTVsatRNA侵染烟草后坏死症状的产生存在一定的关系。上述结果表明，TBTV及TBTVsatRNA侵染后可以抑制烟草细胞的自噬反应及DNA甲基化水平，同时诱导染病烟草活性氧爆发。 利用转录组和小RNA联合测序技术，对比分析了TBTV单独侵染及TBTV+TBTVsatRNA复合侵染普通烟K326 12天后miRNA及sRNA的表达谱。对差异表达基因进行GO和KEGG通路的富集分析发现，TBTV及TBTVsatRNA的侵染对植物激素介导相关通路的影响较为明显。ETH通路的关键基因ETR、CTR1和ChiB、SA通路的关键基因NPR1和TGA，以及JA通路的关键基因JAR1的表达均得到了4~12倍的上调表达，说明植物激素介导的防御反应会被激活以应答TBTV及TBTVsatRNA的侵染。TBTVsatRNA存在的情况下，JA通路的转录因子MYC2相较于TBTV单独侵染样品出现下调，JA通路的负调控因子JAZ相较于TBTV单独侵染样品出现上调，导致JA介导的烟草防御反应水平减弱，表明TBTVsatRNA可以通过影响JA介导的途径来帮助TBTV侵染。相较于TBTV单独侵染样品，TBTV+TBTVsatRNA复合侵染样品差异靶基因涉及的功能分类主要在胞外区的一些跨膜蛋白及各类受体中，且存在7个特异表达的miRNA，其中有4个未知miRNA和3个已知miRNA，miRNA169s、miRNA169r和miRNA169q。对病毒来源的vsiRNA分析发现，TBTV+TBTVsatRNA复合侵染样品中vsiRNA数量较TBTV单独侵染样品提升了135.5倍，说明TBTVsatRNA对TBTV引起烟草症状的加重作用可能跟vsiRNA的积累水平有关。 综上所述，TBTVsatRNA存在的情况下，TBTV的复制效率显著提高，导致病毒在烟草内的积累水平显著提升，这是TBTVsatRNA加重感病烟草症状的原因。TBTV及TBTVsatRNA侵染烟草后，烟草的细胞自噬水平及DNA甲基化水平受到抑制，活性氧积累水平显著提高，JA、SA和ETH等激素介导的通路被激活。上述研究结果为深入理解TBTV及TBTVsatRNA的致病机制及寄主防御和病毒反防御博弈相关研究提供了参考和科学依据。 |
| 并列题名： | Synergism of TBTV and TBTVsatRNA in the pathogenesis on tobacco and its mechanism eng |
| 题名主题： | 烟草丛顶病毒 烟草丛顶病毒卫星RNA 致病机制 深度测序 协生作用 学位论文 |
| 中图分类： | S435.72-533 |
| 个人名称等同： | 谭松涛 著 |
| 个人名称次要： | 李凡 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20230518 |