MebZIPs和MeDELLAs调节木薯对细菌性枯萎病抗病反应的研究

来源 :海南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jgw0646
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
木薯(Manihot esculent Crantz)是一种重要的热带粮食和能源作物在日常的生活和生产中。木薯的产量和品质经常遭受到各种病害胁迫的影响。因此,通过研究木薯中可能参与抗病抗逆的相关基因,有利于利用基因技术改良木薯的抗病抗逆方面的研究。bZIP(basic leucine zipper)转录因子,即碱性亮氨酸拉链转录因子,是植物中非常保守的转录因子家族之一,在植物的生长发育和胁迫应答中起着非常重要的作用。尽管77个MebZIPs转录因子已经在木薯中被分离鉴定出来了,但是关于MebZIPs转录因子的功能作用还是未知。本研究中,我们分析了 3个MebZIPs(MebZIP3、MebZIP5和MebZIP9)转录因子在病原菌侵染下的表达模式和功能。实时荧光定量分析基因表达水平,表明MebZIP3、MebZIP5和MebZIP9基因能被细菌鞭毛蛋白及其N端一个保守的22个氨基酸的多肽(22 amino acids flagellin peptide,flg22)、细菌性枯萎病菌(Xanthomonas axonopodis pv.Manihotis)、水杨酸(salicylic acid,SA)和过氧化氢(hydrogenperoxide,H2O2)处理诱导表达。亚细胞定位分析表明MebZIP3、MebZIP5和MebZIP9蛋白特性地定位在细胞核上。酵母体内的转录激活活性分析实验表明3个MebZIPs转录因子具有转录激活活性。在转基因烟草中过表达分析实验中,我们发现与对照相比,与免疫密切相关的胼胝体和H2O2的含量上升,表明MebZIP3和MebZIP5能够提高对细菌性枯萎病菌的抗病能力。此外,通过VIGS(Virus-induced gene siencing)技术在木薯中沉默MebZIP3和MebZIP5来分析其抗病性,结果发现木薯中PRs(Defense-related genes)基因表达水平下降,且胼胝体和H202的含量下降。赤霉素(Gibberellin,GA)是植物中最重要的植物激素之一,在植物的生长发育以及各种胁迫反应中起着重要作用。DELLA蛋白质是GA信号通路中的重要抑制因子。目前在模式植物已有大量关于GA和DELLA蛋白的研究报道的,但在重要粮食和能源作物木薯中关于GA和DELLA蛋白的功能作用还是未知的。本研究通过全基因组分析,如系统进化树、基因结构和保守结构域等分析,从木薯中鉴定出4个MeDELLAs(MeDELLA1、MeDELLA2、MeDELLA3 和 MeDELLA4)基因。实时荧光定量分析MeDELLAs基因的表达水平,表明4个MeDELLAs基因能被flg22和Xam诱导表达。亚细胞定位分析表明4个MeDELLAs蛋白定位在细胞核和膜上。在烟草中瞬时表达分析,我们发现了 4个MeDELLAs都能提高对木薯枯萎病的抗性。利用VIGS技术在木薯中分析MeDELLAs的抗病性,发现胼胝体的数目和相关抗病基因的表达水平下降,发现沉默MeDELLAs基因的木薯出现抗病能力下降。总而言之,本次实验表明了 MebZIP3和MebZIP5在调节对细菌性枯萎病抗病反应上起着积极作用;同时也是首次鉴定证明了 MeDELLAs能够正调节对细菌性枯萎病的抗性。为进一步利用基因技术改良木薯抗病害能力提供参考依据。
其他文献
由古巴尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,FOC)引发的香蕉枯萎病和胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引发的芒果炭疽病是我国热区两种严重的农业病害,严
茶花是山茶科的常绿灌木,自古以来就是极负盛名的木本花卉,有“世界名花”之美名。本研究在广东省佛山市佛山林业科学研究所的山茶园完成,测定了十种茶花(烈香、甜香水、茶梅
水体污染是工业化发展带来的环境问题,其中重金属和溢油污染是两种典型的水污染问题。这些有机和无机污染物在进入环境之前往往会被处理至可排放水平,无论是工业生产还是溢油
D751大孔苯乙烯系螯合树脂化学性质稳定、功能化程度高、交联度大、选择性好等;聚偏氟乙烯(PVDF)膜热稳定性好、抗氧化性强、机械性能高等;在水体污染物的去除当中二者备受关注
近二十年来,中国风电总装机量和新增装机量呈现上升趋势,风电装机和运行会对大气环境产生一定的影响。为了探究中国风电场发展对大气中污染物的影响,本文利用气象模型(Weather Research and Forecasting,WRF)和空气质量模型(Community Multi-scale Air Quality,CMAQ),对2009年至2018年有、无风电场条件的大气污染物浓度分布进行模拟,对
北极冰川出现季节性消融,北极航道也即将开通,这使得大规模开发极区油气资源成为可能。随着极区工程活动规模化发展,海冰灾害频发,海冰与结构物相互作用的问题日益突出。为了
Klein-Gordon(KG)方程作为相对论量子力学和量子场论中用于描述自旋为零的粒子的最基本方程式之一,具有无可取代的实际背景和物理意义,本文运用有限差分法和有限元法对高维KG
能源危机和化石燃料消耗引起的日益严重的环境问题,导致迫切需要寻求和开发清洁可再生的替代能源。氢能(H2)作为一种具有高能量和可持续性的生态友好的能源吸引了研究人员的
戏剧是勃洛克艺术创作的有机组成部分。他的象征主义戏剧作品,尤其是抒情戏剧,对二十世纪俄罗斯现代戏剧的发展产生了重大影响。不同于传统戏剧,勃洛克戏剧的情节、冲突相对弱化,人物形象则十分突出。勃洛克所塑造的戏剧人物形象中最为突出的有诗人形象、美妇人形象和人民形象。它们在勃洛克的笔下不断得到深化、发展,经历了从抽象到具体,内涵从单一到丰富的“发育”过程。在以上的三类形象中诗人形象和美妇人形象占据核心位置
目前对淀粉多层次结构的研究较为零散,未有成体系的从大到小的系统性的研究。因此本课题以非糯质普通小麦的A型及B型淀粉、糯小麦的A型及B型淀粉为研究对象,研究其多层次结构