蛋白组和代谢组联合分析齐整小核菌对辣椒的侵染

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jimmyreagan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
辣椒白绢病是由齐整小核菌(Sclerotium rolfsii Sacc.,S.rolfsii)引起的一种严重的土传性病害,对辣椒的产量和品质造成了巨大的损失,S.rolfsii在辣椒植株上的侵染过程还缺乏系统探究,亟待加强对辣椒白绢病害的早期预警并实行有效的防治措施。蛋白质组学和代谢组学分析是探索病原菌感染过程和发病机制的有效策略。论文以探究S.rolfsii侵染辣椒的过程为主要研究目的,利用蛋白质组和代谢组联合分析的方法对S.rolfsii菌块接种0小时(Mock),接种24小时后菌丝刚侵染辣椒茎基部(T1),接种48小时菌丝覆盖茎基部(T2)的分子变化规律进行了探索,力图揭示辣椒植株与S.rolfsii在不同侵染阶段的相互作用,初步解析辣椒白绢病发病机制,从而为辣椒白绢病病害防治和抗性育种工作提供理论基础和依据。主要获得了以下研究结果:(1)辣椒生理指标测定及显微观察表明,S.rolfsii侵染后,辣椒出现典型萎蔫症状,茎基部出现水浸状褐斑和白色的绢状菌丝,菌丝可以通过气孔入侵辣椒茎基部组织,细胞典型结构被破坏。Mock、T1和T2时期辣椒茎基部的叶绿素含量、过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性(CAT、POD、SOD)以及丙二醛含量(MDA)均呈现出显著的差异。表明S.rolfsii在侵染过程,Mock到T1阶段和T1到T2阶段辣椒植株形态结构和防御响应会出现明显的差异。(2)利用蛋白组方法,从S.rolfsii侵染辣椒后的Mock到T1阶段和T1到T2阶段分别鉴定出396和438种显著差异表达蛋白质(DEPs),主要为细胞过程、代谢过程和对刺激响应相关的蛋白。GO富集,KEGG通路富集以及亚细胞定位分析表明在S.rolfsii接种24 h后,DEPs主要分布在叶绿体上,宿主植物的光合作用以及氧化磷酸化水平开始下调,合成代谢反应显著上调。S.rolfsii接种48 h后,线粒体成为调控重要位点,DEPs主要涉及氧化还原反应和各种蛋白质的合成和代谢反应调控。(3)利用代谢组方法,从S.rolfsii侵染辣椒后的Mock到T1阶段和T1到T2阶段分别鉴定出54和53种显著差异代谢物,其中有25种与细胞壁和细胞膜有关的差异代谢物重叠,表明在整个侵染过程中,辣椒细胞被破坏。进一步分析发现,侵染24 h后光合作用、氧化磷酸化和碳水化合物代谢过程发生了显著变化。侵染48 h后主要与苯丙氨酸代谢、氨基酰基-t RNA生物合成等相关的代谢途径发生显著变化。代谢网络分析表明差异代谢物主要通过糖酵解途径和TCA途径密切相连。与蛋白质组学分析结果一致,代谢组分析表明叶绿体和线粒体在代谢过程中受到了显著的调控。(4)蛋白组和代谢组联合分析表明,S.rolfsii侵染涉及与叶绿体和线粒体相关的KEGG通路分别有17条和11条,部分碳水化合物和氨基酸代谢途径中DEPs和差异代谢物在侵染过程中发生了显著变化,推测S.rolfsii侵染过程严重干扰辣椒植株的基本代谢途径,导致辣椒植株发生一系列生理生化变化。从蛋白质水平随机挑选了15个候选基因进行验证,基因表达水平与蛋白质组学数据一致。综上所述,本研究揭示了S.rolfsii侵染过程中,Mock到T1阶段和T1到T2阶段辣椒植株的生理生化、蛋白组以及代谢组都显示出显著的差异,碳水化合物代谢和氨基酸代谢的调控在病原菌侵染过程中起着关键作用,发现叶绿体和线粒体分别作为S.rolfsii侵染过程中Mock到T1阶段和T1到T2阶段的重要靶点。
其他文献
近年来,永磁同步电动机(PMSM)广泛用于新能源汽车,家用电器和现代工业等行业中。与此同时,被认为是新一代高性能的PMSM控制策略——模型预测控制(MPC)因为具有结构简单、可处理多目标优化、非线性系统以及动态响应快等优点而成为工业界与学术界研究的热点。但MPC具有计算量大,算法复杂等缺点。本文就如何减少MPC计算量、提高控制性能进行研究并提出相应的解决方案。首先,利用Clark与Park等坐标变
新能源汽车的发展目前已成为大势所趋,其车身轻量化的实现离不开钢铝车身的应用,钢铝车身上使用最多的连接工艺便是自冲铆接,本文主要研究了铝合金与高强度钢板材半空心自冲铆接的成型工艺和简化失效模型。首先对自冲铆接技术的发展历程、技术内涵、研究现状进行了概括,提出了目前自冲铆接技术发展的基本问题,基于这些问题对AA6061铝合金和DP590高强度钢的自冲铆接过程进行探究,建立了两种板材的本构模型以及自冲铆
近年来,人工智能和互联网+的高速发展,将智能网联运载装备推上时代热潮,智能网联车辆不断优化、提升驾驶安全性以及减轻城市交通压力,同时也给用户带来更佳驾车与休闲娱乐体验。自2015年我国持续推出引导智能网联车辆发展的相关政策,目前与国际保持齐头并进态势。智能网联车辆软件系统主要包含环境感知与理解、规划决策以及运动控制等模块,其中环境感知与理解是车辆实现智能网联的技术基础,包含可通行区域检测、目标识别
承保收入与投资收入是保险公司盈利的主要来源,而由于近年来保险行业竞争愈加激烈,导致保险公司承保利润减少,所以,投资收入部分对于保险公司就显得非常重要了。而在当前全球利率整体偏低的环境下,高质量资产缺失,对各大保险公司尤其是对利率波动更为敏感的寿险公司来说,在持续低利率的情况下如何减少信用风险、利差损跟流动性风险的影响,保持资产负债平衡、偿付能力稳定的同时,优化资产配置策略,提高公司资金投资效率。进
寿险公司是资本市场的重要机构投资者之一,但如今面临着诸多挑战:资产端投资规模持续增加,在利率下行环境中面临着更大的再投资风险;负债端由于近年来受规范性监管政策的约束,保费收入增幅持续放缓,未来保单获利空间将被进一步压缩。在此背景下,保险公司,尤其是寿险公司如何高效地运用保险资金,成了当下亟待解决的问题。Black-Litterman模型由Fisher Black和Robert Litterman在
高G制动工况,作为高速交通工具驾驶人员,如飞行员,方程式赛车赛手等,经常遇到的一种特殊工况,对驾驶员颈部结构具有一定的危害。高速交通工具驾驶人员长期在高G制动工况下进行作业,其颈部出现诸如肌肉、韧带等软组织损伤、椎间盘退化、颈椎骨折的概率显著提高。本文针对于高G制动工况下人体头颈部肌肉主动力对于颈部损伤的影响展开了研究,召集了三名志愿者,开展了静态加载实验,探究了人体颈部表层肌肉,包括胸锁乳突肌和
十八届三中全会上,我党发布了《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》,该文件从政治、经济、文化、生态文明、社会、军队及国防六大层面作出了全面且具体的部署,明确了未来改革的重要任务与主要战略。在文化改革中,具体提出如下措施和任务要求:建立健全现代公共文化服务体系,设立法人治理机构,遵循政企分离、政事分离的原则,促进政府职能部门从文化事务的“办理”转化“管理”,进一步理清党政机关及其所属文化企事
材料轻量化是降低能源消耗的一种重要方法。采用复合金属连接是材料轻量化的一种有效途径。铝合金作为我国工业建设体系中第二大金属材料,由于其低密度和良好的导电性,通常与铜做成复合连接件应用于电力运输行业、新能源汽车行业等。本文利用磁脉冲焊接技术对铝铜板材进行焊接,采用数值仿真,对焊接过程进行模拟,研究焊接过程中碰撞速度、碰撞角以及最大电流密度等参数的变化。然后进行工艺试验、拉伸测试以及微观界面观察,分析
超表面是一种经过合理设计的人工排布的亚波长结构阵列,通过超表面结构微单元对光的振幅、相位和偏振的自由调制来实现独特的电磁响应,因此超表面具有极高的信息容量和像素分辨率。相较于传统的光学元器件,超表面由于其轻薄、紧凑和灵活调控等特性,可以将多种功能在光电子系统中集成,在实现光电器件小型化和集成化方面具有很大的潜力。近年来,利用超表面调控电磁波波前实现了一系列多功能的新颖器件,如超透镜、矢量涡流束发生
现阶段,我国正处于一个经济转型的关键时期,绿色发展也成为了一个社会发展的热点问题。在第十八次全国代表大会中,总书记就在这次的经济的工作会议中提出了对于经济发展新常态的要求,也对此做出了解释。在全国推行生态文明建设的大环境下,云南省人民政府做出了积极响应,并且印发了《关于努力将云南建设成为中国最美丽省份的指导意见》,这一份重要的指导意见,表明了云南省推行绿色发展的决心。云南省要想实现绿色发展,必须摆