荻草谷网蚜体内与传播大麦黄矮病毒相关的基因功能验证

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kangyue_1314
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
小麦黄矮病(Wheat yellow dwarf disease)是我国小麦主产区非常严重的小麦病毒病,由大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarfvirus,BYDV)引起。我国大麦黄矮病毒主要有四个株系,其中GAV,PAV为主流株系。大麦黄矮病毒在田间通过介体蚜虫进行传播,荻草谷网蚜Sitobionmiscanthi(Takahashi)(在中国曾被误定为麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricius),且目前仍在普遍沿用)是田间麦蚜优势种且可以同时传播上述两种病毒,对小麦造成严重的损失。BYDV在蚜虫体内以循环非增殖的方式进行传播,但蚜虫体内存在中肠和唾液腺屏障,蚜虫体内存在协助病毒粒子突破传播屏障的互作蛋白,但目前互作蛋白种类及其功能尚未明晰。前人利用酵母双杂交技术筛选出禾谷缢管蚜体内与BYDV-GPV互作蛋白CYP4G15,本实验室前期利用酵母双杂技术和Bi FC技术筛选和鉴定出荻草谷网蚜体内与BYDV-GAV互作的蛋白Lwr和Ntf。鉴于此,本研究以荻草谷网蚜体内CYP4G15、Lwr和Ntf基因为研究对象,利用q RT-PCR技术研究目的基因在荻草谷网蚜体内各组织的表达情况,同时通过RNAi的技术对CYP4G15、Lwr和Ntf参与荻草谷网蚜获取、传播和存留BYDV-GAV,BYDV-PAV的功能进行验证。主要研究结果如下:一、扩增得到CYP4G15 cds序列全长,分析蛋白结构发现CYP4G15蛋白包含一个跨膜结构域,其上没有信号肽,亚细胞定位在内质网膜。亲缘关系与桃蚜最近,与双翅目,鳞翅目和鞘翅目等其他目昆虫亲缘较远。二、解剖获得未感染与感染BYDV-GAV荻草谷网蚜的头胸部和腹部,同时获得消化道和血淋巴组织。结果发现,感染GAV蚜虫的头胸部和腹部的CYP4G15、Lwr和Ntf的表达均无显著差异;血淋巴组织的CYP4G15的表达显著高于消化道组织,而血淋巴和消化道组织的Lwr和Ntf的表达均无显著差异。与未感染蚜虫比较,感染BYDV-GAV的荻草谷网蚜消化道的CYP4G15、Lwr和Ntf表达均显著降低,头胸部的Ntf的表达显著上升,其余部位(组织)的CYP4G15、Lwr和Ntf的表达量无显著差异。三、根据基因序列设计体外合成ds RNA的引物,外源合成特异性ds RNA,利用显微注射法将ds RNA递送到荻草谷网蚜体内,利用q RT-PCR检测目的基因的沉默效率,结果表明成功将三个目的基因沉默。三个目的基因均在48 h达到最高的干扰效率,CYP4G15为51.53%,Lwr为55.89%,Ntf为49.61%。注射三种目的基因的ds RNA后发现均未对蚜虫的死亡率和繁殖率等适合度参数产生影响。四、RNAi试验表明,(1)CYP4G15可以协助荻草谷网蚜获取BYDV-PAV,促进传播BYDV-PAV,但会降低存留BYDV-PAV的量;而仅促进荻草谷网蚜获取BYDVGAV,对传播和存留均无显著影响。(2)Lwr可以协助荻草谷网蚜获取BYDV-PAV,对传播和存留BYDV-PAV没有影响;同时,Lwr能抑制蚜虫获取BYDV-GAV,但能促进传播BYDV-GAV,且对存留BYDV-GAV无显著影响。(3)Ntf可以协助荻草谷网蚜获取BYDV-PAV和BYDV-GAV,但对传播和存留BYDV-PAV和BYDV-GAV均没有影响。综上所述,CYP4G15、Lwr和Ntf在感染和未感染BYDV-GAV蚜虫体内部位(组织)表达有差异,而且CYP4G15、Lwr与Ntf在荻草谷网蚜对BYDV-PAV和BYDVGAV获取、传播和存留方面发挥均发挥重要的作用。本研究可为后续深入研究荻草谷网蚜的传毒机制和以此三个基因为基础进行小麦黄矮病的新型防治方法的研究打下基础。
其他文献
有效降水的本质是进入土壤中的降水。降雨是半干旱黄土丘陵区土壤水资源的主要补给来源,明确草地群落降雨有效性及其影响因素,对揭示草地植被在该区水文过程中的作用具有重要意义。论文以黄土丘陵区三种典型草地群落,即白羊草群落、达乌里胡枝子群落和铁杆蒿群落为研究对象,在2021年7-9月期间,通过设置4个不同处理(去除凋落物和地上植被、仅去除凋落物、仅去除地上植被和对照)和3个人工模拟降雨量(10 mm、20
学位
保护性耕作技术是耕地质量保护的重要实施载体,也是农业固碳减排措施中最具推广潜力的技术措施之一。尽管近几年政府采取了各项补贴与优惠政策,但保护性耕作技术的推广普及仍不理想。破解农户保护性耕作技术采用率低下难题,核心是解决农户需求反应弱的问题,技术认知是农户技术采用行为的内驱动力,在这个前提下,经济激励等外部刺激为提升农户技术需求提供了新路径。目前学者对感知有用性和感知易用性正向影响技术采用基本达成共
学位
梅花(Prunus mume)作为我国的十大传统名花之一,因其树形特异、花色多样、傲雪绽放的特性深受广大人民所喜爱。然而,受抗寒能力所限,只有少数梅花品种能在我国北方部分地区露地栽培。因而,挖掘与梅花抗寒相关的关键调控因子,进而培育耐寒梅花品种,克服低温对梅花地理分布的制约有着重大意义。本实验将梅花与拟南芥中的R2R3-MYB转录因子构建系统进化树,找出与AtMYB15同源的梅花基因。接着以‘美人
学位
烟草(Nicotiana tabacum L.)是我国重要的叶用经济作物,在国家税收中有着举足轻重的地位,同时对精准扶贫发挥着重要作用。水分和氮素是影响植物光合作用的重要因素,二者均对烤烟产质量有较大影响,在烟叶生产中往往因为水分和氮素的供给不匹配导致水氮利用率低及一系列环境问题。因此需要通过水氮协同,以水定氮,以氮促水,从而提高烤烟的产质量。本研究以云烟99为材料,通过盆栽与大田试验,研究了3种
学位
2016年,二十国集团会议的关键主题之一是数字普惠金融,中国参与其中,并协助制定了《G20数字普惠金融高级原则》。该原则鼓励各国根据本国国情制定国家行动计划,通过改善数字金融服务促进包容性经济增长。数字普惠金融概念的提出是为了使普惠金融在互联网技术的助推下而得到更好的发展,让弱势群体(诸如低收入人群,农村地区和边远地区的居民)都能享受到基本的金融服务,这也是我国接下来推进普惠金融发展的关键途径。但
学位
香石竹(Dianthus caryophyllus)又名康乃馨,原产于地中海地区的宿根花卉,颜色丰富,花型大而美丽。被誉为世界著名的“四大切花”之一,并可作为盆栽和地被,在世界各地广泛栽培,具有极高的观赏价值和经济价值。香石竹的切花在釆后往往需要经过长时间和长距离的运输,在运输过程中,花朵极易因水分缺失而发生萎蔫,进而使花瓣变色或凋落,甚至使花朵无法正常开放,严重影响了香石竹切花的观赏品质。水孔蛋
学位
2020年,我国脱贫攻坚战取得全面胜利,区域性整体贫困得到解决,完成了消除绝对贫困的艰巨任务。与此同时,我国发展的不平衡、不充分问题依然突出,相对贫困仍将长期存在,新时期下,巩固已有脱贫攻坚成果的侧重点将转移至游离于城市贫富边缘线之外的相对贫困群体。而贫困的内涵不仅局限于单一的物质贫困,同时也涉及教育、健康、生活等多个维度,“两不愁三保障”目标和精准扶贫战略均体现了对贫困多重内涵的深入理解,由此更
学位
昆虫生长发育受到多种激素的调控。蜕皮激素(20-Hydroxyecdysone,20E)是昆虫蜕皮变态过程中的关键激素,越来越多的研究报道20E与昆虫先天免疫有一定的联系,特别是在对抗菌肽(antimicrobial peptide,AMP)的调控中起到一定作用。为了抵御外源微生物的入侵,昆虫形成了细胞免疫和体液免疫。在体液免疫中,AMPs的产生至关重要,AMPs的表达受Toll和IMD两条信号通
学位
<正>中国古代政治制度是高中历史必修一的第一单元,是高三复习的开篇,其重要性不言而喻。如何组织开展对这一单元知识的有效复习,许多教师都做过有意义的探索。无论哪种形式的复习,最后都需要对单元知识进行总结和概括,归纳出单元线索、重难点以及阶段特征。笔者通过梳理近几年全国卷高考题中"中国古代政治制度"的考点分布,尝试分析涉及单元
期刊
为了研究柑橘园中非酿酒酵母多样性及其对柑橘果酒风味的影响,本论文以新鲜成熟柑橘果实的果皮、橘园土壤以及自然发酵柑橘汁为分离源,所得菌株用5.8S-ITS-RFLP和26S r DNA Dl/D2序列分析法鉴定。并研究了所分离酵母菌的发酵力,酒精耐受性,SO2耐受性及糖耐受性。研究分离的非酿酒酵母单发酵或与酿酒酵母混合发酵对柑橘果酒的香气成分、理化指标、感官品质的影响。主要研究结果如下:1果皮、果园
学位