基于RNA干涉技术的新型番茄抗枯萎病生物制剂开发

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hummerandy
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
番茄是全世界重要的蔬菜作物之一,由镰刀菌属真菌番茄尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.Lycopemsici,FOL)引起的番茄枯萎病是一种番茄生产中主要的病害,给全球番茄农业生产造成巨大的经济损失。miRNA是内源基因编码的长度约为20-24个核苷酸的非编码单链RNA分子,参与转录后基因表达调控。本研究用FOL/H20处理具有相似遗传背景的番茄感病品种Moneymaker和抗病品种Motelle,取处理24 h后的番茄根部材料构建四个文库:MM_H2O,MM_FOL,Mot_H2O和Mot_FOL。(1)利用高通量测序技术挖掘到一个参与番茄-病原菌互作过程的尖孢镰刀菌内源特异miRNA:folmiR1。(2)结合Northern blot和qRT-RCR验证,确认folmiR1在番茄尖孢镰刀菌侵染番茄植株中富集;为了排除被侵染番茄根系材料中番茄尖孢镰刀菌自身miRNA的干扰,通过分离被侵染番茄根系原生质体,利用qRT-PCR的方法检测到folmiR1,证实番茄尖孢镰刀菌folmiR1在病原菌侵染番茄植株过程中通过某种未知机制跨界转运至寄主番茄细胞内。(3)通过生物信息学方法预测,发现folmiR1在番茄基因组中可能存在4个靶基因,qRT-PCR结果显示其中3个靶基因的表达水平与病原菌侵染负相关。烟草瞬时共表达结果进一步表明,folmiR1在转录水平调控其寄主番茄基因组中2个靶基因Solyc06g007430和Solyc07g065090的表达。(4)为了深入研究这两个靶基因的功能,通过病毒介导的基因沉默(VIGS)技术在抗病品种Motelle中分别部分沉默这两个靶基因,番茄尖孢镰刀菌侵染VIGS植株的结果表明Solyc06g007430和Solyc07g065090参与寄主番茄的抗病过程。(5)同时,分别将Solyc06g007430 和 Solyc07g065090 在感病品种 Moneymaker 中过表达,在抗病品种 Motelle中利用CRISPR/cas 9技术敲除,获得转基因材料,深入研究该基因抗枯萎病的功能。(6)通过VIGS技术将感病品种Moneymaker基因组中与miRNA功能相关的AGO、DCL和RDR家族的基因分别部分沉默后,发现Agol、Ago4a和Ago6基因沉默植株表现出对番茄尖孢镰刀菌侵染的抗性,暗示folmiRl可能通过与这些基因互作干扰寄主对番茄尖孢镰刀菌的抗性。Small RNA与特定的蛋白结合,形成RNA诱导的沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC),从而触发RNA干扰(RNAi)机制,调控靶基因的表达。RNA依赖性RNA 聚合酶(RNA dependent RNA polymerase,RDR)是 RNAi 中一个关键酶,以单链 RNA为模板合成互补RNA链。RDR能够催化small RNA作为引物与靶RNA结合,产生更多新的dsRNA。本研究通过同源重组的方法获得RDR1敲除菌株,致病力鉴定结果表明RDR与病原菌致病力正相关。因此,本项目后续研究将以RDR1基因作为靶标,构建该基因RNA干扰载体,开发新型抗番茄尖孢镰刀菌杀菌剂防止番茄枯萎病。综上所述,本项目结果表明病原菌folmiR1跨界进入寄主番茄,并负调控番茄中与抗病相关的靶基因,为研究番茄抗枯萎病机理提供了独特研究视角;进一步阐明病原菌miRNA分子作为新的效应子在番茄-病原菌互作过程中的作用,揭示其精准调控番茄免疫体系的分子机制,可为开发以病原菌miRNA为靶标的番茄抗枯萎病防治策略提供新的思路和理论依据。
其他文献
目的:本研究旨在探讨连续性肾脏替代治疗的ICU急性肾损伤患者死亡的危险因素。方法:回顾性分析2017年10月1日年至2019年10月31日河北医科大学第四医院重症医学科(Intensive C
有机太阳能电池作为绿色新能源具有成本低,效率高,质轻便携等诸多显著的优点。目前单节本体异质结电池效率已经突破16%。但是要想实现有机太阳能电池商业化还需要克服一些缺点,首当其冲的就是解决其稳定性差的问题。有机太阳能电池其稳定性除了受到活性层给受体材料本身性质的影响,活性层形貌对有机太阳能电池器件稳定性同样具有重要的影响。而硫醇作为一个经典的溶剂添加剂,被指出在PTB7:PC71BM和PTB7-Th
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)驱动系统中位置传感器处于核心的地位,各种驱动系统根据应用场合选取合适的位置传感器;而目前SRM无位置传感器技术整体上还处于研究阶段,尚无法完全替代位置传感器应用在实际工业场合中。本文主要研究基于测试线圈的SRM间接转子位置检测技术,测试线圈与相绕组并绕在定子齿上,具有良好的环境适应性。位置检测的基本思路是从测试线圈电感中
研究目的:以ABO-OGS标准评价个性化正畸目标位模型的可靠性,并运用该模型评价矫治后模型的临床疗效。资料和方法:(1)个性化目标位模型的建立及其可靠性评价:选取40例运用Damo
研究目的:我们知道一种名为12-脂氧合酶(12-LOX)的双加氧酶在肿瘤发生中起着重要的作用,并且在多种肿瘤,例如前列腺、乳腺肿瘤和黑色素瘤等中,能够促进血管的生成和肿瘤细胞
[目 的]检测阴茎癌患者中癌组织及其配对癌旁正常组织中PDCD4基因蛋白的表达水平,初步分析PDCD4蛋白在阴茎癌及其配对癌旁组织中的定性定量定位表达差异,分析PDCD4基因在阴茎
顺句驱动策略被认为是同声传译中最重要的技巧之一,在国内外得到了广泛的研究和分析,但结合韩汉两种语言的特点,研究韩汉同传中顺句驱动策略应用的研究还比较少。本文根据丹
1935年,由朱自清编选的《中国新文学大系·诗集》出版。在八十多年的传播过程中,《中国新文学大系·诗集》深刻影响了后来的新诗史写作与新诗经典的形成。同时,《中国新文学
结直肠癌(colorectal cancer)发病率逐年增高,相关分子靶标的检出对其诊断和治疗具有重要意义。长链非编码RNA(long noncoding RNAs,lnc RNAs)可以在基因组转录前后发挥调节
目的:心脏破裂是急性心肌梗死严重的机械并发症,生存患者极少。本研究采用回顾性研究分析临床资料,分析急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者行直接经皮冠状动脉介入治疗(PCI)