环状RNA BdCR1与葡萄座腔菌的互作研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuezhiyong2003
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
葡萄座腔菌[Botryosphaeria dothidea(Moug.)Ces.et De Not.]是危害苹果和梨的重要病原真菌,每年在世界范围内给苹果和梨产业带来巨大损失。实验室前期在葡萄座腔菌XA-3菌株中鉴定出了 1种长度为450个碱基的单链环状RNA,命名为葡萄座腔菌环状 RNA1(Botryosphaeria dothidea cirucular RNA1,BdCR1),但BdCR1对寄主的生物学影响尚不明确。本研究针对BdCR1与其寄主葡萄座腔菌的互作关系进行分析,主要结果如下:为了构建BdCR1侵染性RNA,将BdCR1全长cDNA二聚体克隆到载体pGEM-T easy 上,获得 BdCR1 cDNA 二聚体 RNA 产物。将 BdCR1 RNA 二聚体转染葡萄座腔菌对照菌株MAO-2,分别选取50和26个转化子再生菌落进行了斑点杂交和反转录PCR鉴定。结果显示,有13个转化子呈阳性,将其分别命名为 T11-1~T11-13。为了分析BdCR1对转化子生物学的影响,选取10个MAO-2转化子后代(T11-1~T11-10)与对照菌株(XA-3、MAO-1和MAO-2)作为测试菌株,测定了它们在马铃薯葡萄糖琼脂(Potato dextrose agar,PDA)培养基、完全培养基(Complete medium,CM)以及添加有 1mol/L 山梨醇(Sorbitol)、1 mol/L 葡萄糖(C6H12O6)、0.05%SDS、10 mmol/L 双氧水(H2O2)、0.5 mol/L 氯化钙(CaCl2)、1.5 mol/L氯化钠(NaCl)和1 mol/L氯化钾(KCl)的PDA培养基上的生长速率。结果显示转化子在PDA培养基、CM培养基以及添加有山梨醇、葡萄糖、SDS、双氧水和氯化钙的PDA培养基上的生长速率低于菌株MAO-2;而在添加有氯化钠和氯化钾的PDA培养基上的生长速率高于菌株MAO-2。同时测定了测试菌株在梨(翠冠)果实和枝条上的致病力,结果显示菌株MAO-2在果实和枝条上的病斑直径分别为18.1 mm和20.7 mm,而转化子则并未使果实和枝条表面出现病斑,表明转化子致病力下降。为了证实BdCR1可以在转化子后代中稳定遗传,建立了 BdCR1绝对定量标准曲线。在转化子T11-11于生长3天后,从菌丝边缘挑取20菌丝块,继代培养三代后命名为G11-1~G11-20。对BdCR1进行qRT-PCR分析,结果显示BdCR1在上述20个后代彼此之间的含量相对稳定,说明BdCR1可以稳定遗传给后代,并且可以在新的寄主细胞内复制。菌株XA-3中含有葡萄座腔菌RNA病毒1(Botryosphaeria dothidea RNA virus 1.BdRV1),为此采用水平传毒和转染的方式,将2种真菌病毒BdRV1和双分体病毒(Botryosphaeria dothidea partitivirus 1,BdPV1)分别传进转化子T11-11中,选取3个传入BdRV1的水平传毒后代(BdRV1-C5-BdRV1-C7)、3个转入BdPV1的转染后代(BdPV1-C1~BdPV1-C3)和3个转化子(T11-1-T11-3)进行qRT-PCR分析。结果显示,BdRV1和BdPV1转染前后BdCR1的含量没有出现规律性变化,表明病毒共侵染对BdCR1的复制影响并不十分显著。为了分析BdCR1对其它真菌的侵染性,将BdCR1 cDNA二聚体体外转录产物转染胴枯菌、链格孢和果生炭疽菌,分别选取50、40和42个转染后代采用斑点杂交和RT-PCR方法进行了检测。结果显示,胴枯菌、链格孢和果生炭疽菌转染后的转化子数量分别为3、2和0个,表明BdCR1可以转染胴枯菌和链格孢,但是未能转染果生炭疽菌。为了探究BdCR1是否具有蛋白编码能力,将BdCR1的ORF1插入到原核表达载体pET-28a(+)中进行蛋白诱导表达,对疑似蛋白进行蛋白质谱鉴定。结果显示疑似蛋白为大肠杆菌宿主蛋白。同时选取实验室前期保存菌株A3-AO--5(含有BdRV1和BdCR1)、A3-AO--9(只含有BdRV1)和菌株MAO-2进行蛋白组测序。蛋白组测定结果表明菌株A3-AO--5和A3-AO--9之间存在1077个差异表达蛋白,菌株A3-AO--5和MAO-2之间存在1403个差异表达蛋白。将这些差异表达蛋白的编码序列和BdCR1的11个开放阅读框进行比对,没有出现匹配结果。综合原核表达和蛋白组学分析的实验结果,BdCR1很有可能不编码蛋白质。为了分析BdCR1对寄主基因表达的影响,选取转化子T11-11和对照菌株MAO-2进行转录组测序和基因表达差异分析。结果显示,相比于对照菌株MAO-2,转化子T11-11中有825个差异表达基因,差异表达基因主要富集在蛋白加工、丝氨酸肽酶活性和丝氨酸水解酶活性的代谢通路中。本研究针对BdCR1与葡萄座腔菌的互作关系、在后代菌株中的复制能力、对其它真菌的侵染性和编码蛋白可能性等方面开展了研究,对研究真菌中的环状RNA有重要参考意义。
其他文献
磷是作物生长发育的必需大量营养元素之一,也是水体富营养化的主要诱因。随着农业生产中大量、长期施用磷肥,在改变土壤含磷量和土壤磷库结构的同时,也增加了磷向水环境释放的风险。因此,深入研究磷在农田土壤中的迁移和转化规律,对于农田养分合理管理和水体富营养化控制具有重要意义。本研究以华中地区2种典型的水稻土(红壤和潮土)为材料,采用盆栽试验法,在氮钾施用量相同的情况下设置3个不同施磷水平处理:0g P2O
学位
大豆是一种高需氮作物,大豆和根瘤菌共生形成一种新的器官—根瘤,能够高效将无机氮转化为有机氮,被大豆吸收和利用。大豆根瘤的发生发育受到植物激素的严格调控。已有的研究表明外源施加ABA能够抑制大豆根瘤发生,但是内源ABA含量的变化在大豆共生结瘤中的作用仍未知晓。ABA的代谢对于植物内源ABA含量至关重要。ABA羟基化是ABA代谢的重要途径,植物中脱落酸羟化酶(CYP707As)能够将ABA 8号碳羟基
学位
细菌与矿物的界面作用涉及到电化学、生物化学和表面化学等过程,细菌被自身产生的胞外聚合物(EPS)所包裹,而EPS又介导了细菌与硫化矿物的接触,因此EPS的形成在细菌-矿物界面作用中起着重要作用。目前有关微生物浸矿的机制研究基本上集中在黄铁矿上,研究内容也仅局限于浸矿细菌与矿物的最初吸附作用阶段,而有关浸矿细菌EPS在矿物浸出的过程中的具体作用还不清楚,对锑尾矿的研究还停留在浸出工艺的优化阶段,但E
学位
油菜是我国重要的油料作物。由于根肿病的存在,导致我国部分地区的油菜产量大幅下降,严重影响经济收益。近年来,机械化程度日益提高,由于同一机械在不同田块的作业,根肿病的传播范围越来越广。目前,最经济有效的方法是培育抗病品种来控制根肿病。一方面,我们需要加快培育抗病品种。传统鉴定寄主是否感病的方法需要接菌后30-40d,将寄主连根拔起,观察根部情况,这种方法费时费力。为加快根肿病抗性育种的进程,缩短接种
学位
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,养活了超过一半的人口。水稻种子在贮藏过程中活力的下降和食味品质的降低每年所造成的浪费极为严重,因此,提高种子耐贮性具有重要意义。种子不同组织间由于结构的差异而带来功能的分化,因此在研究中分析种子组织的特异性将有利于解析其耐贮藏的生物学机理。本研究利用耐贮藏的珍汕97和四份显著不耐贮藏的日本晴/珍汕97B(NIP/ZS97)寡片段代换系为材料,将其分为种胚、胚乳、谷
学位
油菜是我国最重要的油料作物。但近年,油菜根肿病危害严重,发病面积约1000万亩左右。油菜抗根肿病新品种的选育与利用,是目前认为最有效、最经济的手段。但根肿病菌生理小种繁多,在田里多混生,长期种植含单一抗病基因的品种的抗性容易被突破,因此必须不断挖掘具不同抗病位点的新型种质资源,以培育持久抗性的油菜抗根肿病新品种。本研究以含多个抗病位点的芜菁ECD04为供体与国审品种华双五号为受体创建的BC2F2代
学位
甘蓝型油菜是世界上栽培面积最大的油菜类型,也是我国主要的食用植物油来源之一,具有很大的发展潜力。在相同的遗传背景下,黄籽油菜比黑籽油菜有多方面的优势:种皮薄、含油量和蛋白质含量高、纤维素含量低、油质清澈透明等。因而,选育高产优质的甘蓝型黄籽油菜已成为当今油菜品质育种的一个主要目标。本研究以人工合成甘蓝型油菜黑籽株系8035和黄籽株系8023为亲本构建了分离群体,对黄籽性状进行了遗传研究和QTL定位
学位
纤维素是自然界产量最大的生物质资源,将作物秸秆转化为生物乙醇,成为研究热点。但由于木质纤维素天然抗降解屏障,纤维素酶解产糖产醇成本高而难于产业化生产。因此,将纤维素酶解残渣进行高值化利用,生产精细化工品和食品原料,可提高生物乙醇产业的附加值。纤维素纳米纤维(CNFs)作为高价值的基础材料,是皮克林乳化剂的理想原料,但其产业化生产需大量能耗。因此,本论文开展了水稻秸秆联合制备生物乙醇和纳米纤维皮克林
学位
根肿病作为一种在全球范围内广泛存在的十字花科专性寄生病害,严重影响了我国与世界油菜产业的安全,选育根肿病抗病品种是目前防控油菜根肿病最有效的手段。实验室前期利用常规感病品种华双5号(Brassica napus,AACC,2n=38)为受体亲本,以含有抗病位点PbBa8.1的欧洲芜菁ECD04(Brassica rapa,AA,2n=20)为供体亲本,通过杂交和多次回交,并结合分子标记辅助选择,在
学位
在油菜中基于种间杂交的外源种质渗透是开展种质资源创新和遗传改良研究的常用手段,而外源种质渗透使油菜的基因组变得更为复杂,对这样复杂的基因组开展高质量的组装,深入剖析外源种质渗透所带来的基因组变异和性状改变将为油菜的种质资源创新和利用奠定基础,为油菜基因组的重构与进化分析提供丰富的遗传信息。本实验室通过种间杂交向甘蓝型油菜中导入了白菜型油菜和埃塞俄比亚芥基因组成分,构建了一类新型甘蓝型油菜,为研究外
学位