收藏本站
《南京农业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大豆疫霉效应分子的功能研究

韩长志  
【摘要】:大豆疫霉(Phytophthora sojae Kaufman Gerdman)引起的根腐病是大豆生产上的主要病害之一。大豆疫霉在形态上同真菌相似,呈丝状生长,但在进化上与真菌相差甚远,和藻类进化关系较近,属于茸鞭生物界、卵菌门。大豆疫霉根腐病每年给全世界大豆生产造成约10-20亿美元的经济损失。大豆疫霉在侵染寄主过程中能够分泌包括无毒基因在内的大量效应分子,最近研究发现一类含有RxLR基序的效应分子在卵菌与植物互作中发挥着重要作用。对大豆疫霉全基因组进行的生物信息学分析发现其基因组中含有超过350个RxLR类效应分子(Avh, Avirulence homologue)。如口止匕多的效应分子如何在大豆疫霉和寄主互作过程中发挥作用目前尚不清楚。本文就大豆疫霉部分效应分子对植物防卫反应的抑制、效应分子在基因组中的多态性、效应分子的转录特征、功能域,以及部分效应分子在大豆疫霉致病过程中的作用进行了详细分析。 抑制植物过敏性坏死反应的大豆疫霉效应分子筛选:首先以能够引起烟草过敏性坏死反应(HR)的细胞凋亡诱导因子Bax、疫霉相关分子特征(PAMP) INF1,以及可直接引起植物HR反应的效应分子Avh238和Avh241作为激发子,利用农杆菌介导的病毒表达系统在本氏烟上瞬时表达候选的50个Avh效应分子,分析其对上述激发子诱导的细胞坏死反应的抑制作用。结果发现,根据抑制谱的不同,可以将候选效应分子分为八类。其中,有20个效应分子可以同时抑制Bax、INF1、Avh238和Avh241在本氏烟上产生的HR;有7个效应分子抑制Bax、Avh238和Avh241在本氏烟上产生的HR;有2个效应分子抑制INF1、Avh238、Avh241在本氏烟上产生的HR;7个效应分子抑制Avh238和Avh241在本氏烟上产生的HR;1个效应分子抑制INF1和Avh241在本氏烟上产生的HR;4个效应分子只抑制Avh238;2个效应分子仅抑制Avh241;还有7个对Bax、INF1、Avh238和Avh241在本氏烟上产生的HR均没有抑制作用。结果表明不同效应分子可能作用于植物防卫反应的不同信号途径。 大豆疫霉效应分子的转录特征及序列多态性分析:为了进一步了解大豆疫霉效应分子在病菌与寄主互作中的作用和面临寄主的选择压力,我们对本研究中筛选的效应分子的转录特征和序列多态性等进行了系统的分析,首先分析了50个效应分子在大豆疫霉转录组RNA-seq数据库中RNA积累情况,结果表明,多数效应分子在大豆疫霉生长发育、侵染阶段均呈现出较高的表达水平;但无法检测到Avh6、Avh7b1和Avh141等11个效应分子的转录水平;同时对具有不同功能的效应分子进行序列多态性分析,研究结果并未发现效应分子抑制植物防卫反应的功能与其多态性之间具有密切的关系,但发现效应分子的功能与其自身存在的W基序关系密切,即具有抑制植物防卫反应功能的效应分子其W基序更易突变或缺失。 能够诱导植物坏死反应的RxLR类效应分子Avh241功能域分析:在对大豆疫霉效应分子的筛选中,发现效应分子Avh241可以直接诱导植物的坏死反应,推测其在大豆疫霉与寄主互作过程中可能被植物识别,为了进一步研究植物对该效应分子的识别位点,我们首先对Avh241进行生物信息学分析,结果发现Avh241具有典型的信号肽区域、保守的RxLR-dEER结构以及2个W基序和2个Y基序,其编码的氨基酸序列具有10个α螺旋和1个β折叠的二级结构;基于以上分析对该效应分子进行缺失突变和随机突变,结果表明:W、Y基序缺失以及β折叠缺失的突变体均不能在本氏烟上产生HR;此外,对具有诱导HR反应的功能片段Avh24159-188(缺失信号肽和RxLR-dEER基序)进行随机突变,获得1300多个突变体,对其进行功能筛选、测序,结果显示丧失产生HR反应的且发生点突变的突变体有9个,同时通过Jnet软件对Avh24159-188进行solvent accessibility预测,结果表明在丧失功能的突变体中的W94、L110等13个氨基酸位点对于维持正常的蛋白质二级结构具有重要作用,其中,W94和D153氨基酸位点对于Avh241发挥激发子功能具有重要作用。 大豆疫霉效应分子Avh38和Avh283的功能分析:对抑制植物HR反应的效应分子筛选、不同功能效应分子的转录以及序列多态性分析,结果发现效应分子Avh38和Avh283具有相同的抑制谱、相似的转录模式以及相同的选择压力,因此选择上述效应分子进一步进行功能研究。利用双链RNA介导的基因瞬时沉默技术,对基因Avh38和Avh283进行基因沉默,分别获得沉默转化子3个和2个。采用菌丝块以及游动孢子接种大豆黄化苗的方法研究沉默转化子致病性情况,结果发现Avh38和Avh283的沉默突变体与野生型亲本在菌丝生长、孢子囊产生、游动孢子趋化性,以及对寄主的致病性方面都没有明显差异,结果表明Avh38和Avh283对大豆疫霉的发育与致病性无显著相关性,关于两个效应分子的生物学功能还有待进一步研究。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S435.651

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 韩长志;;植物病原卵菌RxLR效应基因功能研究进展[J];北方园艺;2014年05期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 陈孝仁;王源超;张正光;郑小波;;大豆疫霉菌原生质体制备及再生菌株的生物学性状[J];南京农业大学学报;2005年04期
2 王庆华,尹小燕,张举仁;植物的基因对基因抗病性学说[J];生命的化学;2003年01期
3 徐静静;王晓鸣;段灿星;武小菲;朱振东;;大豆疫霉基因组SSR标记开发[J];中国农业科学;2009年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张华建;三种激发子诱导的过敏性细胞死亡和气孔关闭的分子机制研究[D];南京农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王晓莉;大豆疫霉转录组研究及GPR功能分析[D];南京农业大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王春笛;杨素祥;郝大海;李灿辉;;马铃薯晚疫病菌交配型研究概述[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年13期
2 戚仁德,丁建成,顾江涛,高智谋,岳永德;辣椒疫霉抗甲霜灵菌株的致病力研究[J];安徽农业科学;2001年02期
3 戚仁德;汪涛;李萍;丁建成;;辣椒疫霉抗甲霜灵菌株若干生物学性状的无性遗传研究[J];安徽农业科学;2008年13期
4 付红梅;李淼;檀根甲;王子迎;赵平生;;大豆疫霉拮抗菌株的筛选与鉴定[J];安徽农业科学;2011年19期
5 刘铭;;甲霜灵与其他杀菌剂复配对烟草黑胫病菌联合毒力测定[J];安徽农业科学;2011年19期
6 陈方新,高智谋,齐永霞,马国胜;安徽省棉铃疫病菌的鉴定及生物学特性研究[J];安徽农业大学学报;2001年03期
7 马国胜,高智谋,吴向辉;疫霉菌的交配型与性分化(综述)[J];安徽农业大学学报;2003年03期
8 李萍;戚仁德;杨光红;许周典;高智谋;;辣椒疫霉交配型及其与对辣椒致病力的关系初步研究[J];安徽农业大学学报;2011年03期
9 高智谋,郑小波,陆家云;光照、湿度和培养基对苎麻疫霉菌丝生长速率的影响[J];安徽农业大学学报;1998年02期
10 杨君丽;;保护地与露地辣椒疫病发病速率的比较研究[J];北方园艺;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丁建成;戚仁德;倪春耕;顾江涛;;辣椒疫霉对甲霜灵的抗药性风险及治理对策[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 唐庆华;宋薇薇;余凤玉;朱辉;牛晓庆;韩超文;吴多扬;覃伟权;;散尾葵叶枯病病原鉴定与生物学特性研究[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 王红刚;王文桥;韩秀英;马志强;李红霞;张小风;;旋覆花提取物对致病疫霉抑制作用初步研究[A];植物保护与现代农业——中国植物保护学会2007年学术年会论文集[C];2007年
4 孙常伟;肖崇刚;董国菊;窦彦霞;;重庆酉阳烟区烟草疫霉单游动孢子囊菌系的建立[A];植物保护科技创新与发展——中国植物保护学会2008年学术年会论文集[C];2008年
5 齐永志;韩秀英;王文桥;张小风;;甲霜灵与苯氧菌酯复配对辣椒疫霉菌联合毒力的初步研究[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年
6 王丽;朱杰华;王文桥;马志强;韩秀英;张小风;杨志辉;;新型杀菌剂对马铃薯晚疫病菌室内毒力测定[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年
7 李洪浩;张敏;雷高;彭化贤;席亚东;刘波微;;四川省马铃薯晚疫病菌生理小种组成及分布[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
8 赵卫松;韩秀英;齐永志;王文桥;马志强;张小风;;辣椒疫霉菌对双炔酰菌胺抗性诱导方法比较[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
9 张琦;李耀光;张越;李颖;安翊国;李安红;贺沛芳;;辣椒病害无害化综合防控新技术研究与示范转化[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
10 张立付;高智谋;潘月敏;代玉立;叶晨晨;曹舜;;安徽省大豆疫霉菌的分离、鉴定及其致病型分布研究[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨艳丽;外源茉莉酸影响马铃薯对晚疫病抗性的初步研究[D];湖南农业大学;2010年
2 冯宝珍;辣椒疫霉(Phytophthora capsici)诱导坏死蛋白基因克隆及功能研究[D];山东农业大学;2011年
3 李红飞;日本血吸虫Wnt4信号分子作用机制及β-连环蛋白基因克隆的研究[D];西北农林科技大学;2011年
4 袁树忠;辣椒疫霉颉颃菌的筛选鉴定、生防机制及与杀菌剂的协同作用[D];南京农业大学;2008年
5 赵伟;大豆疫霉GPCR-PIPKs基因家族及PsYKT6功能分析[D];南京农业大学;2010年
6 武晓玲;大豆疫霉根腐病抗性评价、基因定位及抗性相关基因的筛选[D];南京农业大学;2009年
7 吴志华;水稻稻瘟病菌对六种杀菌剂的抗性测定及抗稻瘟灵机制的初步研究[D];湖南农业大学;2011年
8 王建营;疫霉菌生殖生物学和遗传多样性研究[D];南京农业大学;2000年
9 游春平;恶疫霉有性杂交后代的生物学与适生性研究[D];南京农业大学;2000年
10 刘士旺;生防绿色木霉工程菌的构建及其诱导植物抗病性研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张立付;安徽省大豆疫病菌的分离、鉴定及致病型研究[D];安徽农业大学;2010年
2 商靖;核桃基腐病病原学基础研究[D];新疆农业大学;2010年
3 杨茹薇;嫁接辣椒抗疫病效果研究[D];新疆农业大学;2010年
4 郝芳;油茶根腐病原菌及其PCR快速检测技术研究[D];中南林业科技大学;2009年
5 邓召利;辣椒疫病防治的药剂筛选试验[D];湖南农业大学;2010年
6 赵卫松;辣椒疫霉对双炔酰菌胺抗药性风险评估及抗药性生理生化机制研究[D];河北农业大学;2011年
7 王和美;辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)皱缩坏死基因(PcCRN1、PcCRN2)功能研究[D];山东农业大学;2011年
8 张茹萍;烟草黑胫菌拮抗放线菌的筛选、鉴定及其生防效果研究[D];山东农业大学;2011年
9 刘晓娇;拮抗放线菌对烟草黑胫病的控病研究[D];西南大学;2011年
10 钱旎;重庆地区烟草黑胫病菌遗传多样性研究[D];西南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈孝仁;王源超;;卵菌基因功能分析方法的研究进展[J];农业生物技术学报;2012年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 顾彪;植物病原卵菌和真菌效应蛋白转运机制研究[D];西北农林科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱振东,王化波,王晓鸣;一种土壤中大豆疫霉菌分离新方法[J];菌物系统;2003年01期
2 王化波,王晓鸣,朱振东;中国大豆疫霉菌遗传多样性的RAPD分析[J];菌物系统;2003年02期
3 赵浩勤;张国政;李佳梅;夏定国;张业顺;;SAGE技术及其应用[J];江西农业学报;2008年06期
4 ;Analysis of simple sequence repeats markers derived from Phytophthora sojae expressed sequence tags[J];Chinese Science Bulletin;2004年19期
5 ;Phytophthora elicitor PB90 induced apoptosis in suspension cultures of tobacco[J];Chinese Science Bulletin;2005年05期
6 陈孝仁;王源超;张正光;郑小波;;大豆疫霉菌原生质体制备及再生菌株的生物学性状[J];南京农业大学学报;2005年04期
7 刘士旺,王政逸,郭泽建;绿色木霉的原生质体制备与转化条件[J];农业生物技术学报;2004年01期
8 李靖,陈宇光,孔祥银;基因表达系列分析技术的新进展[J];生物工程学报;2001年06期
9 申贵,王源超,郑小波;不同寄主来源寄生疫霉菌株的遗传变异分析[J];生物多样性;2003年06期
10 朱振东,贾继增;小麦SSR标记的发展及应用[J];遗传;2003年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾成玉;大豆根潜蝇发生危害与防治[J];大豆通报;1994年02期
2 张新德,隋东,谢云清,沈国生,刘辉;大豆根病生物防治试验研究与示范应用[J];现代化农业;1995年05期
3 陈申宽,闫任沛;呋喃丹沟施防治大豆根潜蝇[J];植物医生;1997年01期
4 陈树文;大豆根绒粉蚧在北安市大面积发生[J];植保技术与推广;2001年01期
5 王忠玉,孙桂胜,万金普,吴德民,朱海江,朱迎春;大豆根茎褐腐病研究[J];黑龙江农业科学;1998年03期
6 历存启;;怎样种好大豆[J];现代农业;1980年10期
7 董爱书;于晓春;关成宏;邵晓梅;;大豆根绒粉蚧危害及综合防治技术[J];现代化农业;2009年04期
8 张桂荣,金九范,万立;大豆根潜蝇及其综合防治[J];中国油料作物学报;1981年02期
9 李颖楠,陈树文,李亚光,王成义,李日新;高寒地区大豆根潜蝇的发生和防治对策[J];植保技术与推广;1995年03期
10 陈申宽,闫任沛;大豆根潜蝇的防治[J];植物医生;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高翔;孔令伟;涂艳阳;金志刚;李葆明;金玫蕾;景乃禾;;脑功能新基因的筛选、鉴定及功能研究[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年
2 朱忠芳;;省会旅游中心城市功能研究——以福州市为例[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
3 李桂英;邢苗;胡波;;多头绒泡菌类PSTAIRE CDK蛋白的细胞内定位和功能研究[A];中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年
4 张勇;李水生;刘云;刘晓春;林浩然;;鱼类Kisspeptin和GnIH基因起源、进化与功能研究[A];“基因、进化与生理功能多样性”海内外学术研讨会暨中国生理学会第七届比较生理学学术会议论文摘要[C];2009年
5 蒲若蕾;黄威权;姬秋和;;胰腺促性腺激素释放激素(CnRH)受体的定位及功能研究[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年
6 刘光清;赵伟;;Ⅰ型鸭病毒性肝炎病毒内部核糖体进入位点(IRES)元件结构与功能研究[A];中国畜牧兽医学会禽病学分会第十五次学术研讨会论文集[C];2010年
7 高洪深;杨宏志;;工业企业投入产出分析的功能研究[A];企业发展与系统工程——中国系统工程学会第七届年会论文集[C];1992年
8 刘书逊;安华章;于益艺;李楠;陈涛涌;林乃松;王闻雅;曹雪涛;;3种新型泛素样分子的克隆、真核表达、结构分析和功能研究[A];中国免疫学会第四届学术大会会议议程及论文摘要集[C];2002年
9 杨德业;周希;黄晓燕;陈长曦;陈必成;龚永生;;Pax-8基因真核表达载体的构建及其功能研究[A];第十三次全国心血管病学术会议论文集[C];2011年
10 王静敏;Ajit Sigh Dhauchak;蔚洪恩;吴晔;熊晖;David Colman;吴希如;姜玉武;;巨脑性白质脑病伴皮层下囊肿MLC1基因突变分析与突变功能研究[A];第八次全国医学遗传学学术会议(中华医学会2009年医学遗传学年会)论文摘要汇编[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 聂松义;我国脾脏功能研究达世界先进水平[N];中国医药报;2001年
2 刘向;基因研究:从测序转入功能研究[N];中国医药报;2004年
3 农业部大豆专家指导组;2011年东北大豆春播技术指导意见[N];农民日报;2011年
4 赵绍华;给孩子减肥必须“饿一饿”[N];健康时报;2007年
5 记者 毛磊;主攻大豆顽敌[N];新华每日电讯;2002年
6 胡德荣;阿片受体功能研究有了新发现[N];保健时报;2003年
7 白毅;我国计算生物学研究取得重要进展[N];中国医药报;2007年
8 卢进;豪“抢”1100万英亩土地之争大豆“完胜”[N];第一财经日报;2008年
9 廖太林;栎树突死病又增新寄主[N];中国国门时报;2006年
10 中国社会科学院研究生院二○○五届硕士毕业生 谢礼晔;微痕分析在磨制石器功能研究中的初步尝试[N];中国文物报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩长志;大豆疫霉效应分子的功能研究[D];南京农业大学;2010年
2 刘廷利;大豆疫霉CRN基因家族效应分子的功能研究[D];南京农业大学;2010年
3 华辰雷;大豆疫霉G蛋白和钙信号途径的功能分析[D];南京农业大学;2008年
4 孙照刚;传染性喉气管炎病毒糖蛋白G基因的克隆、表达、蛋白功能研究以及缺失该基因病毒的重组[D];中国农业大学;2005年
5 唐茹琦;精神分裂症相关基因的连锁不平衡分析和功能研究[D];上海交通大学;2008年
6 淮稳霞;中国西南地区杜鹃—栎树林中疫霉菌的分离鉴定及快速检测技术研究[D];中国林业科学研究院;2013年
7 赵伟;大豆疫霉GPCR-PIPKs基因家族及PsYKT6功能分析[D];南京农业大学;2010年
8 于丹;大豆疫霉无毒基因PsAvr5和PsAvrlc的克隆及PsAvr3c的多态性研究[D];南京农业大学;2012年
9 刘宁;水杨酸对大豆耐铝性的调控机制[D];吉林大学;2011年
10 侯金锋;大豆鲜籽粒蔗糖含量的研究及糖代谢相关基因的克隆与功能分析[D];南京农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 代玉立;山东省大豆疫霉的鉴定及生物学特性研究[D];安徽农业大学;2011年
2 马振川;大豆疫霉外泌蛋白类激发子的鉴定[D];南京农业大学;2012年
3 陶恺;大豆疫霉侵染过程的分子细胞学研究[D];南京农业大学;2012年
4 肖彦山;经济法基本原则及其功能研究[D];郑州大学;2001年
5 黄勇;Ecoli YggG功能与其相互作用因子研究[D];第四军医大学;2004年
6 宋清华;我国高等学校校训类型及其功能研究[D];苏州大学;2006年
7 苏改联;中文时尚杂志中语码转换的结构与功能研究[D];重庆大学;2006年
8 张小刚;H19/IGF2印迹模型中miR-483和miR-675功能研究[D];山东师范大学;2011年
9 周华;肺炎链球菌DHBPs的结构和功能研究[D];重庆医科大学;2011年
10 王亚丽;汉字部首表意功能研究[D];兰州大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026