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《南京农业大学》 2005年
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大豆疫霉侵染大豆早期差异表达基因的筛选与功能分析

申贵  
【摘要】:由大豆疫霉(P.sojae)引起的大豆根腐病是大豆生产上的毁灭性病害之一,每年造成大豆损失达10多亿美元。大豆疫霉是一种卵菌,卵菌在进化上和藻类同属于假菌界而和真菌相差很远,因此,很多病原真菌致病性分子机理并不适合于卵菌。目前植物病原卵茵的致病性在分子水平上还远未得到研究,对包括大豆疫霉在内的病原卵菌分子机理的研究有助于寻找到特异的防治卵菌病害的分子靶标,从而有利于病害的控制。本研究用SSH的方法试图从宏观的角度来分析大豆疫霉在侵染早期有哪些基因受到诱导,哪些基因受到抑制。另外,本研究从得到的基因中选择了磷脂过氧化物谷胱甘肽过氧化物酶基因和能够引起烟草发生坏死反应的一种效应因子基因,分析了它们在致病过程及在非寄主抗性中的可能作用。 首先,为了确定大豆疫霉在侵染早期有哪些基因差异表达、参与了早期的互作过程,本研究采用了抑制性差减杂交技术,以离体培养的大豆疫霉为driver,以侵染大豆品种合丰35的大豆疫霉为tester,构建了侵染过程中上调和下调表达文库。通过点杂交(dot-blot microarray)和virtual Northern杂交筛选,共获得了487个克隆,经过DNA测序并在已知的核酸与蛋白数据库中比对分析,发现所获得的EST序列在这些数据库中均有高度同源序列,其中所有序列在大豆疫霉基因组数据库中均有高度配对的序列,最终这两个文库中共有105个unigene差异表达。经分析,这些基因在侵染时上调表达的有43个,下调表达的有62个,这些基因涉及能量代谢、转录、信号传导及氧化还原平衡等信号途径,提示大豆疫霉侵染大豆是一个复杂的多基因参与的过程。肌酸激酶在侵染时上调表达,而RT-PCR分析显示细胞色素c在侵染过程中随着肌酸激酶基因表达的增加而减少,提示大豆疫霉在侵染初期可能主要利用磷酸肌酸来维持其侵染所需要的能量。本研究首次报道了大豆疫霉在亲和互作条件下在侵染早期差异表达的基因,研究结果对认识大豆疫霉侵染早期与识别、侵入和定殖相关的分子机制有理论与实践意义。 从大豆疫霉与寄主互作的SSH文库的下调表达基因中得到了PsPHGPx基因。PHGPx具有抗细胞膜脂质过氧化的作用。在互作中寄主植物产生活性氧以抵抗病原茵的侵染,病原菌的抗氧化基因在亲和互作中上调表达,表明这些基因参与了侵染过程。本研究确认了大豆疫霉的PHGPx在亲和互作中的作用,同时还对其功能做了初步分析。在酵母中异源表达PsPHGPx能够抑制Bax诱导的酵母细胞凋亡。PsPHGPx受到H_2O_2等氧化压力以及其它逆境条件和钙离子的诱导,
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S435.651

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【参考文献】
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【共引文献】
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8 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
9 王彦凤;中国马铃薯主产区晚疫病菌群体结构研究[D];内蒙古大学;2011年
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【同被引文献】
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10 王永胜,王景,李发强,刘筱斌,刘良式;SSH法获取水稻矮化突变体相关的cDNA片段[J];高技术通讯;2001年05期
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【二级参考文献】
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3 李爱宁;王永林;盛玉婷;窦道龙;郑小波;王源超;;PsSAK1在大豆疫霉游动孢子发育及侵染过程中作用的研究[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 王新乐;王群青;王晓莉;B Tyler;Dou DL;郑小波;王源超;;大豆疫霉RXLR效应蛋白Avh238的功能研究[A];中国植物病理学会2008年学术年会论文集[C];2008年
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7 章静波;“设计婴儿”——对生命是亵渎还是救助[N];健康报;2006年
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3 许修宏;大豆疫霉根腐病菌生理小种鉴定及抗源筛选研究[D];东北农业大学;2000年
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5 苗利光;坏死梭杆菌保护性抗原确定与基因筛选研究[D];中国农业科学院;2006年
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7 李标;声波刺激对铁皮石斛生长代谢的影响及其相关基因表达和克隆研究[D];重庆大学;2007年
8 张雪朝;针刺VD大鼠海马内新基因筛选、鉴定及其学习记忆相关基因的表达[D];湖北中医学院;2002年
9 张浩;室间隔缺损患者心肌组织相关基因的筛选及验证[D];南京医科大学;2007年
10 黄鑫;牡丹花芽内休眠解除相关基因的分离与功能分析[D];北京林业大学;2008年
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2 吕慧颖;大豆疫霉根腐病病原菌生物学特殊性及抗源筛选研究[D];东北农业大学;2000年
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4 陈宏宇;大豆疫霉根腐病菌(Phytophthora sojae)同工酶及RAPD标记研究[D];东北农业大学;2001年
5 许一荣;高温诱导的甘蓝抑制性差减杂交文库构建及其ESTs分析[D];东北农业大学;2010年
6 郝中娜;大豆疫霉毒性遗传与变异及影响卵孢子生活力因素研究[D];东北农业大学;2002年
7 张建哲;巨型艾美耳球虫孢子化卵囊cDNA文库的构建及筛选[D];上海师范大学;2008年
8 张文利;大豆疫霉的分子检测及其钙调素基因的功能分析[D];南京农业大学;2005年
9 陈长卿;大豆疫霉的分子检测及游动孢子多样性研究[D];西北农林科技大学;2005年
10 袁进;马链球菌兽疫亚种可能的毒力基因的发现及分布[D];南京农业大学;2008年
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