收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水稻感染RSV产生症状的蛋白质组学分析及RNAi介导的抗RSV和RBSDV转基因水稻研究

王彪  
【摘要】:水稻是全世界重要的粮食作物。多种水稻病毒的侵染会给水稻生产带来了严重危害,其中水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)和水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)是两种重要的水稻病毒。感病水稻品种被RSV侵染后表现为心叶褪绿和捻转、弧圈状下垂并枯死,导致稻苗枯死。在水稻后期感染虽不枯死,但破坏水稻的生殖生长,造成抽穗不正常,严重影响水稻产量,但到目前为止,RSV诱导症状产生的机理尚不清楚。此外,种植抗病品种是防治水稻病毒病害经济有效的策略,由于缺乏常规抗性种质资源,获得遗传改良水稻种质资源成为迫切的问题。本研究利用基于i TRAQ(isobaric tags for relative and absolute quantitation)的比较蛋白质组学分析了RSV侵染水稻前后的蛋白组差异,共鉴定了681个差异表达蛋白质。生物信息学分析表明,在RSV侵染后水稻中表达下调70%以上差异蛋白质主要位于叶绿体,参与了叶绿素代谢过程。其中叶绿素合成相关的镁离子螯合酶(magnesium chelatase)的三个亚基中的CHLI(magnesium chelatase subunit I)和CHLD(magnesium chelatase subunit D)在m RNA和蛋白质水平上均显著减少,说明了RSV的侵染引起水稻叶片中的叶绿素合成受到抑制。在RSV侵染水稻后表达上调的蛋白质中,感病叶片中天冬氨酸蛋白酶(Aspartic protease,ASP)表达量明显增高,而在水稻发育过程中,天冬氨酸蛋白酶可以触发水稻细胞的程序性死亡,说明了RSV侵染诱导天冬氨酸蛋白酶的上调表达有可能是引起心叶枯死的原因。此外,RSV侵染后,Bet v 1抗原家族蛋白质、70 k Da热激蛋白质(Hot shock protein 70 k Da,HSP70)和超氧化物歧化酶触发了植物的防御反应。酵母双杂交进一步发现了蛋白质RAP与RSV的病害特异蛋白(SP)在细胞内互作,为揭示水稻条纹叶枯病症状形成的分子机制奠定了基础。在利用转基因技术获得了由RSV外壳蛋白基因形成的发卡结构(RSV-pc3-hp RNA)介导抗RSV的转基因水稻材料的基础上,s RNA(small RNA)印迹分析检测到与pc3基因序列互补的21 nt-24 nt si RNAs(small interfering RNAs),而RNAi产生的21 nt-24 nt si RNAs具有抗病活性,说明了发卡结构诱发了RNAi介导的抗病进程,从而导致特异性的si RNAs产生。与非转基因水稻相比,转基因水稻中AGO1B(Argonaute,AGO)、AGO1C、AGO1D、RDR4(RNA-dependent RNA polymerase,RDR)、SHL2(SHOOTLESS2)和DCL1A(Dicer-like,DCL)表达上调,而AGO1A、AGO18和SHO1(SHOOT ORGANIZATION1)表达下调。在RSV侵染后转基因水稻中AGO2表达上调,而AGO1B、AGO1C、AGO1D、AGO11、AGO16、RDR2、RDR4、SHL2、DCL1A、DCL1C和DCL3B表达下调。这说明了RSV侵染可改变转基因水稻中AGOs、RDRs和DCLs表达量。本研究将RSV外壳蛋白部分基因和RBSDV外壳蛋白部分基因组成基因(RSV-HCP-RBSDV-HS10),并将其基因插入到载体p MCG161上形成发卡结构(RSV-HCP-RBSDV-HS10-hp RNA),然后将发卡结构构建到改造过的载体p CAMBIA1301(去除潮霉素基因)上,获得载体p CAMBIA1301-DB。采用双菌双质粒的共转化法等转基因技术获得了转基因材料。在此基础上,田间抗病筛选转基因材料获得了抗RBSDV和RSV的转基因水稻后代,并且利用PCR检测到T2、T3和T4代转基因水稻中只含有RSV-HCP-RBSDV-HS10基因不含潮霉素基因,从而获得无标记基因的抗RSV和RBSDV的转基因水稻。Southern印迹分析明确了RSV-HCP-RBSDV-HS10基因整合到水稻基因组中,并且转基因水稻含有多个拷贝的目的基因。s RNA印迹分析检测到与RSV-HCP-RBSDV-HS10序列互补的21 nt-24 nt si RNAs,说明了RSV-HCP-RBSDV-HS10-hp RNA诱发RNAi介导抗病过程,导致特异性的si RNAs产生。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;美国培育出转基因水稻新品种可增产35%[J];山东农业;2000年06期
2 ;美培育出转基因水稻新品种[J];农药市场信息;2000年14期
3 ;日本用转基因水稻生产球蛋白[J];安徽农业科学;2001年03期
4 ;日本用转基因水稻生产球蛋白[J];农村实用技术与信息;2001年01期
5 ;浙江大学育成转基因水稻灭螟虫[J];中国农业信息快讯;2001年10期
6 罗闰良;湖南省第一个转基因水稻通过现场评议[J];杂交水稻;2002年05期
7 远译;富含β-胡萝卜素的转基因水稻[J];世界农业;2003年06期
8 ;美培育出抗多种恶劣环境的转基因水稻[J];垦殖与稻作;2003年04期
9 毛磊;美培育出抗多种恶劣环境的转基因水稻[J];新疆农垦科技;2003年06期
10 朱琳;美培育出新型转基因水稻[J];湖南农业;2003年10期
11 朱琳;美培育出新型转基因水稻[J];湖南农业;2003年19期
12 ;动物实验证实:食用转基因水稻无害[J];农药市场信息;2003年06期
13 ;转基因水稻研究取得新成果[J];农村实用技术与信息;2004年01期
14 ;中国启动转基因水稻安全评价[J];福建农业科技;2004年06期
15 ;农业部:转基因水稻尚存争论[J];农家顾问;2005年06期
16 张明伟;转基因水稻之争再起波澜[J];今日科苑;2005年07期
17 新华;;中美联合研究证明 种植转基因水稻益处明显[J];农药市场信息;2005年11期
18 卢家兴;;转基因水稻再成争议焦点[J];农药市场信息;2005年16期
19 陈睿;苏军;;转基因水稻环境安全研究进展[J];福建农业学报;2006年04期
20 黄季焜;胡瑞法;;转基因水稻生产对稻农的影响研究[J];中国农业科技导报;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周琳;李超;束长龙;宋福平;张杰;;不动杆菌Acinetobacter baylyi ADP1检测转基因水稻外源基因转移模型的建立[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年
2 徐海滨;殷昭雪;;转基因水稻潮酶素标记基因在大鼠体内的代谢[A];中国毒理学会第四届全国学术会议论文(摘要)集[C];2005年
3 徐海滨;;转基因水稻的研发和食用安全性评价概况[A];海峡两岸第三届毒理学研讨会论文摘要[C];2005年
4 彭于发;;转基因水稻的安全性[A];科技创新与绿色植保——中国植物保护学会2006学术年会论文集[C];2006年
5 贺晓云;;转基因水稻的食用安全性评价进展及存在的问题[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
6 孙明法;姚立生;朱国永;王爱民;何冲霄;万林生;;转基因水稻安全性问题的探讨和研究[A];江苏省遗传学会第七届二次代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
7 裴新梧;;转基因水稻与环境安全性[A];新观点新学说学术沙龙文集44:转基因植物与食品安全[C];2010年
8 孔令帅;胡凝;;风速和风向对转基因水稻基因飘流的影响[A];创新驱动发展 提高气象灾害防御能力——S7应对气候变化与农业气象防灾减灾[C];2013年
9 张静柏;李和平;黄涛;瞿波;廖玉才;;抗稻瘟病转基因水稻的筛选与鉴定[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 姚春馨;许明辉;李进斌;谭学林;田文忠;唐祚舜;;转溶菌酶基因水稻稻米毒理及致畸作用试验[A];云南省作物学会2004—2006年优秀论文选集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王彪;水稻感染RSV产生症状的蛋白质组学分析及RNAi介导的抗RSV和RBSDV转基因水稻研究[D];中国农业科学院;2015年
2 毛碧增;转基因水稻抗病性的遗传和对发育调控的机理研究[D];浙江大学;2008年
3 刘明宏;耐二种除草剂转基因水稻研究[D];浙江大学;2012年
4 于燕波;近红外光谱分析技术在转基因水稻识别和高油棉籽筛选中的应用研究[D];中国农业大学;2014年
5 周琳;转基因水稻、大豆对根际微生物的影响[D];中国农业科学院;2010年
6 林朝阳;构建可选择性杀灭转基因水稻并利用该体系表达人血清白蛋白[D];浙江大学;2008年
7 张宏军;转基因水稻品系99-1对草铵膦抗性及竞争性的评价[D];中国农业大学;2003年
8 徐晓丽;在转基因水稻种子里表达细菌α-淀粉酶和真菌葡萄糖淀粉酶[D];浙江大学;2007年
9 杨梦飞;反义OsPDCD5转基因提高水稻耐盐性及LRK1基因影响水稻节间伸长的研究[D];复旦大学;2012年
10 李永春;利用Cry1Ac和CpTI双价基因及组织特异启动子增强转基因水稻对螟虫的抗性[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋新华;镉和镉+高温对双抗氧化酶转基因水稻生长生理和抗氧化系统的影响[D];山东师范大学;2008年
2 刘耀文;基于公众认知和态度的转基因水稻产业化决策分析[D];武汉科技大学;2013年
3 耿国强;从科学技术争论角度透视转基因水稻商业化[D];华中师范大学;2013年
4 强晓晶;小盐芥ThPIP1基因的水稻遗传转化及耐盐机理研究[D];中国农业科学院;2015年
5 荣瑞娟;Western Blot检测转基因水稻PMI蛋白质[D];河北农业大学;2015年
6 赖凤香;转基因抗虫水稻生态安全性评价[D];中国农业科学院;2009年
7 高玉林;转基因抗虫水稻对田间螟虫结构的影响及其机理的初步研究[D];中国农业科学院;2006年
8 赵志鹏;多价抗病虫抗除草剂转基因水稻选育的研究[D];扬州大学;2007年
9 朱文超;转基因水稻的光谱快速无损检测方法研究[D];浙江大学;2012年
10 冯庆玲;一种删除转基因水稻中外源基因新方法的初步建立[D];福建农林大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 许凯 ;转基因水稻商业化再次交锋[N];国际金融报;2005年
2 本报驻马尼拉记者 王传军;转基因水稻将被各国广泛接受[N];光明日报;2005年
3 陈芹;何为转基因水稻[N];湖北科技报;2004年
4 实习生 邵文佳 记者 李晔;转基因水稻上餐桌?且慢[N];解放日报;2005年
5 本期嘉宾 佘建明 张保龙 省农科院遗传所 主持人 罗兵前 邵晓玲;转基因水稻安全引发争议[N];江苏农业科技报;2005年
6 章轲;最新报告:受限转基因中国米制品海外遇困[N];第一财经日报;2007年
7 袁万茂 谢国和;我国暂无合法转基因水稻品种[N];湖南科技报;2007年
8 京华;转基因水稻“口水战”中逼近商业化[N];江苏经济报;2007年
9 柳志卿;转基因水稻利弊悬疑[N];江苏科技报;2007年
10 记者  罗晖;转基因水稻的安全性存在争议[N];科技日报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978