小麦条锈菌诱导表达基因Tu939的免疫功能分析

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:FSM0225
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
小麦(Triticum aestivum)是我国最主要的粮食作物之一,而小麦条锈病是世界性的病害之一,会造成产量严重减少。小麦条锈病是由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)引起的,特点是传播速度迅速,危害面积广。由于条锈菌群体毒性变异频繁,极易产生新的生理小种、引起现有品种抗病性的丧失,造成条锈病大规模流行传播,严重影响我国粮食的安全供给。防治小麦条锈病最有效和环保的措施就是培育、应用小麦抗性品种。挖掘出新型小麦条锈病抗性基因,对其克隆及功能分析,是目前小麦抗病育种的关键。本研究主要以六倍体小麦A基因组的祖先种乌拉尔图小麦(Triticum urartu)作为研究材料。通过克隆得到一个小麦条锈菌诱导表达基因Tu939,分析其表达特性,利用大麦条斑花叶病毒介导的基因沉默(BSMV-VIGS)技术对该基因的抗病功能进行了初步分析,所得主要结论如下:分析乌拉尔图小麦抗病材料Tu-51(PI428309)接种条锈菌前后的转录组测序结果,发现一个在接种条锈菌后显著上调表达的类受体蛋白激酶基因。以乌拉尔图小麦G1812的序列为基础,采用同源克隆法,成功克隆并将其暂命名为Tu939。该基因开放阅读框(ORF)包含2058 bp,编码一个685个氨基酸的蛋白,蛋白分子量为74.75 k Da,理论p I为6.75。Tu939含有信号肽且该蛋白为疏水性蛋白,是一种L型凝集素类受体蛋白激酶(Lectin receptor-like kinases,Lec RLKs),存在一个胞外凝集素结构域、跨膜结构域以及一个胞内激酶结构域。通过在小麦叶片细胞和烟草细胞(Nicotiana benthamiana)中瞬时表达,观察到其定位在细胞质膜上。Tu939在乌拉尔图小麦不同组织内的表达分析:其在根、茎、叶中均有表达,在叶中的表达量显著高于根和茎中的表达量。Tu939在SA、JA和ABA三种外源激素处理后的表达分析显示:SA与JA处理后Tu939基因的表达水平显著上调表达,在ABA处理后Tu939基因的表达水平显著下调。在条锈菌Pst CYR33侵染后的表达分析显示:在抗病材料Tu-51中,Tu939基因在接种条锈菌一天后表达量上调最高,之后逐渐减低;在感病材料G1812中,Tu939在接种条锈菌后表达量变化并不显著。利用大麦条斑花叶病毒介导的基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)技术,沉默Tu939基因后,能够减弱条锈病抗性材料Tu-51对条锈菌的抗性,Pst CYR33的孢子能够在基因沉默的材料上迅速生长,该结果表明L型凝集素类受体蛋白激酶Tu939对Tu-51的小麦条锈病抗性具有正调控作用。对其接种小麦白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt)后,Tu939基因的表达量显著上调;利用基因枪介导的单细胞瞬时表达技术,在对白粉病感病的小麦叶片上单细胞瞬时过量表达Tu939基因,接种小麦白粉菌后统计吸器指数,吸器指数显著降低,表明Tu939基因能够增强植株对于白粉菌的抗性。验证了L型凝集素类受体蛋白激酶Tu939在小麦对抗多种病害的免疫反应中发挥作用。综上所述,本研究克隆得到与抗病相关的凝集素类受体蛋白激酶Tu939,其定位在细胞质膜上,在小麦条锈病抗性中发挥正向调控作用,并且该蛋白可能具有广谱抗性,为小麦的抗病育种提供理论基础和提供优秀的基因资源。
其他文献
黄河作为母亲河,是中华民族诞生和成长的摇篮,孕育了源远流长、博大精深的中华文明。而黄河文化在历史的长河中经过不断累积发展,既成为中华文明的重要组成部分,也成为中华民族的根和魂。因此,弘扬黄河文化、讲好黄河故事是事关中华民族伟大复兴和更好满足人民群众精神文化生活需要的千秋大计,推动黄河真正成为造福沿线人民的幸福河刻不容缓。
期刊
磁测量技术是一项广泛应用于空间探测,地质勘探,导航定位和生物医学等领域的技术。磁通门磁强计是一种基于软磁材料非线性工作的高精度矢量磁场测量装置,常用于测量恒定和低频磁场。由于磁通门传感器有着测量精度高、灵敏度高、线性度好、稳定性高等独特优势,目前已经成为空间磁测量领域应用最为广泛和性能最可靠的载荷之一。磁通门磁强计分为模拟和数字两大类别,模拟磁通门磁强计电路复杂度高,模拟器件性能容易受温度、环境电
学位
近年来在轨运行的卫星数量急剧增加,通过技术手段保障卫星在轨运行的安全性和空间任务执行的可靠性越来越重要。卫星工程参数是判断卫星在轨运行状态的最主要依据。复杂的卫星系统生成海量的工程参数数据,快速从海量工程参数数据中挖掘出表征卫星状态的信息,并依此进行高效的异常检测,是确保在轨卫星可靠运行的重要方法,具有重要的研究意义和工程应用价值。针对工程参数数据量大、参数相关性高和伪周期的特性,本文提出了基于符
学位
有效载荷地面综合测试,是在航天器研制的初样、正样、发射场等各个阶段,对有效载荷分系统施加遥控和注入指令“激励”,获取遥测、数传数据“响应”,验证分系统功能、性能、接口、工作模式设计符合性,确保载荷产品质量的一项工作。用于支持上述工作的系统称为有效载荷地面综合测试系统。随着国际合作需求,航天器系列化、产品化需求的日渐迫切,模型驱动地面综合测试系统的研制方式,以其通用性、低成本、高可靠的特点,正在逐步
学位
报纸
<正>黄河是中华民族母亲河。千百年来,奔腾不息的黄河哺育着中华民族,孕育了中华文明。为传承弘扬黄河文化和展示黄河沿岸经济社会发展成就,由台湾青年自媒体创作团队和两岸媒体共同发起的“台青黄河游记”主题活动河南段于6月16日至22日成功举办,30余名台湾青年和两岸媒体人先后走访濮阳、开封、郑州、三门峡等4个地市,亲身感受黄河文化脉搏跳动与中原大地勃勃生机。传承弘扬黄河文化,赓续中华民族“根”和“魂”台
期刊
<正>共享自行车于2016年作为一种较新的事物推出,由于其方便,快捷和价格适中的特点而受到消费者的欢迎。目前,在城市街道上摆放着各种品牌的共享自行车,导致自行车乱停,单车被恶意损坏,单车成为私家车的现象。从法律和经济学的角度,本文试图解释造成共享单车存在问题的原因。
期刊
近年来,随着互联网技术的发展,共享单车成了城市短途出行的主要方式,方便、快捷地解决了通勤时最后一公里的问题,受到了投资方的青睐。但随着投资者的增多,涌现出越来越多的共享单车公司,各公司在城市投放单车的数量持续增加,监管部门及其自身管理与发展的不对称,使共享单车的弊端随之显现。对此,本文分析了共享单车运营的发展的各个阶段,及优势与弊端,并对运营平台的发展和政府监管部门提出了建议。
期刊
近年来,我国太空探测领域不断发展,探月活动日益频繁。随着月球轨道航天器逐渐增多,实时准确地获取其位置、速度、时间等信息至关重要。然而,紧紧依靠地面站资源已远远不能满足实际需要,如果能利用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收机对接收的 GNSS 信号实时处理以实现自主导航,无疑将大大减轻地面站压力,降低运营成本。针对月球轨道卫星接收信
学位
森林康养强调良好的森林环境对人们身心健康的重要性,城市中也存在着多种类型的森林环境,它们是城市居民接触自然的主要途径。受当下的新冠疫情影响,大学生普遍存在焦虑和抑郁问题,影响到学习和生活。一些研究指出,通过森林环境进行森林康养等户外活动,能有效缓解大学生心理、情绪和生理问题,但疫情背景下城市森林环境的康养效果尚不明确。为此,本研究对上述疑问进行初步探索,首先对研究地点进行林业调查、测量环境数据,来
学位