一、植物抗病基因研究现状(论文文献综述)
李涛,孙保娟,李植良,黎振兴,罗少波,徐小万,衡周,宫超,游倩[1](2021)在《茄子对青枯病的抗性机制研究现状与展望》文中研究表明茄子是世界上重要的蔬菜和经济作物,也是仅位于马铃薯、番茄、辣椒之后的第四大茄科作物;由茄科雷尔氏菌引起的茄子青枯病是当前茄子产业重要的毁灭性病害;国内外学者一直致力于茄子抗青枯病种质资源收集鉴评、创新利用、遗传定位、分子标记开发、功能基因挖掘、抗病育种应用等研究,茄子抗青枯病的分子机制研究是当今世界上植物抗病研究的热点和难点之一。文章在茄子主要的青枯菌致病类型、抗青枯病的细胞生物学机制、种质资源筛选与遗传规律研究、QTL定位与分子标记开发,抗病基因分离鉴定及功能研究以及基于多组学分析茄子抗青枯病基因挖掘的策略等方面的研究进行概述,系统阐述了当前茄子青枯病研究的现状。随着茄子基因组、重测序、转录组等多组学数据的完善,以及新兴分子生物学技术的发展,提出以栽培种茄子为抗源的种质资源创新和基因挖掘、基因编辑以及分子育种的研究和应用等发展方向,以期为进一步揭示茄子抗青枯病的分子机制研究和利用基因工程手段解决抗青枯病难题提供参考。
何永林[2](2021)在《假茄科雷尔氏菌对瓜类作物的致病性以及南瓜响应病菌侵染的转录组和代谢组分析》文中提出青枯菌复合种(Ralstonia solanacearum species complex,RSSC)具有丰富的寄主多样性,其中假茄科雷尔氏菌(R.pseudosolanacearum)分布范围最广,引起的植物青枯病往往造成巨大的经济损失。近年来,葫芦科作物青枯病在我国少数区域有逐步发生严重的趋势,但关于不同寄主来源青枯菌菌株对葫芦科植物及其他科植物的致病性情况不清楚,葫芦科植物抵抗不同致病性菌株侵染的机理尚不明确,难以制定有效的防治葫芦科作物青枯病的措施。为此,本研究在前期研究工作已明确南瓜、丝瓜和苦瓜等葫芦科作物均可发生青枯病的基础上,以22株不同寄主来源的假茄科雷尔氏菌菌株为研究材料,测定其对南瓜、丝瓜和苦瓜的致病性,并鉴定其生理小种类型,从中筛选出对南瓜具有致病性差异的菌株,对接种后南瓜植株防御相关的生理生化性状以及转录组和代谢组进行分析,以期揭示南瓜对不同致病性菌株侵染的抗性机理。主要研究结果如下:1、测定不同寄主来源的22株菌株对南瓜、丝瓜和苦瓜的致病性结果发现,源自葫芦科的菌株(Cq01、Bg07、Tg03)以及四季豆的菌株(Kb01)对这三种瓜具有强致病力,源自烟草、花生和辣椒上的5株菌株具有弱致病力,但大部分源自非葫芦科的菌株对三种瓜无致病性。以青枯菌模式菌株GMI1000(生理小种1号)灌根接种8种植物为参照,测定16株代表菌株的生理小种,发现这些菌株均为生理小种1号。采用伤根灌菌和注射菌液的方法将5株菌株不同浓度的菌液接种到南瓜植株上,筛选出对南瓜具有强致病力的菌株Cq01和无致病性菌株GMI1000;两者接种南瓜1 d后,南瓜根系内部均检测到病菌;南瓜接种Cq01菌株5 d的植株发病率为30.56%,接种7 d后的植株发病率高达77.78%,而接种GMI1000菌株的南瓜植株一直未发病。2、Cq01和GMI1000菌株均能诱发南瓜产生活性氧和过敏性坏死反应,前者诱导程度更为强烈;Cq01菌株在侵染早期到发病中期均能显着提高南瓜植株的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)的酶活性,并能促进丙二醛(MAD)产生;GMI1000菌株也能显着增强南瓜植株的POD活性,但显着低于Cq01处理;GMI1000菌株只能在侵染早期增强南瓜植株的PAL、SOD和PPO的活性,不能促进MAD的产生。结果表明,南瓜接种病原菌后,植株体内的PAL、POD、SOD和PPO酶活性以及MAD含量与接种病菌的毒力强弱有关。3、南瓜响应Cq01和GMI1000菌株侵染的转录组分析结果发现,Cq01菌株接种的南瓜植株有146个差异基因,上调110个。差异基因的GO注释主要富集在乙烯激活信号通路、茉莉酸介导的信号通路、细菌防御反应、水杨酸响应和果胶分解代谢过程等方面;KEGG注释主要富集在与植物细胞壁降解相关的果胶裂解酶,与信号转导相关的钙结合蛋白和乙烯反应转录因子,与抗病相关的RPM1互作蛋白4、MYB转录因子和EREBP转录因子以及与氨基酸合成相关的乙酰鸟氨酸脱乙酰酶。GMI100菌株接种的南瓜植株有53个差异基因,上调49个。差异基因的GO注释主要富集在硝酸盐同化、寡肽运输、硝酸盐转运和植物型细胞壁组织等方面;KEGG注释主要富集在病程蛋白相关蛋白,与苯丙烷生物合成相关的肉桂醇脱氢酶和β-葡萄糖苷酶,与抗氧化相关的谷胱甘肽S-转移酶和谷胱甘肽,与能量代谢相关的果糖-1,6-二磷酸酶,与氮素代谢相关的硝酸盐/亚硝酸盐转运体等。分别选取Cq01和GMI1000与寄主互作途径的8个基因进行q RT-PCR验证,结果与转录组测序结果基本一致。4、南瓜响应Cq01和GMI1000菌株侵染的代谢组分析结果发现,接种Cq01菌株的南瓜植株有3个上调差异代谢物(鸟氨酸、苏糖酸和D-赤酮酸内酯);接种GMI1000菌株的南瓜植株有3个差异代谢物,上调1个(葡萄糖酸),下调2个(1,3-丙二胺和棉子糖)。南瓜响应Cq01和GMI1000菌株侵染的转录组和代谢组关联分析结果发现,南瓜响应Cq01菌株侵染的最密切的代谢途径是精氨酸生物合成途径,南瓜响应GMI1000菌株侵染最密切的代谢途径是戊糖磷酸途径。综上所述,源自葫芦科的菌株和少数非葫芦科的菌株对瓜类作物具有致病性,而大部分源自非葫芦科的菌株则表现无致病性;Cq01菌株侵染南瓜植株诱导防御相关的生理生化反应比GMI1000菌株侵染南瓜诱导的反应更为强烈;据南瓜响应Cq01和GMI1000菌株侵染的转录组和代谢组关联分析结果推测,南瓜受到Cq01菌株侵染后,植株体内经过精氨酸生物合成途径产生对植株自身有毒性作用的鸟氨酸代谢物,降低植株对青枯病的抗性,从而导致植株发病。GMI1000菌株可诱导南瓜植株体内增强戊糖磷酸途径产生抗病物质,抑制病菌在植株体内扩展,使植株免受病菌为害。
张欢[3](2021)在《花生响应青枯菌侵染的转录组分析和抗病相关基因挖掘》文中研究指明花生(Arachis hypogaea L.)是重要的食用油和蛋白质来源,是世界上重要的油料作物和经济作物之一。我国是花生生产、消费和出口大国。由茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的花生青枯病是危害花生生产的最为严重的细菌性土传病害。目前,培育和种植抗病品种是最为经济有效和环境安全的防控措施。然而,花生对青枯病抗性的调控机理以及花生-青枯菌互作的分子机制还不明确。本团队前期以抗病品种远杂9102和感病品种徐州68-4杂交,构建了一个重组自交系群体,发掘出了抗病主效QTL位点qBWRB02.1。为进一步解析远杂9102抗青枯病的分子基础,本研究以远杂9102和徐州68-4为材料进行转录组测序分析,从转录水平比较分析了抗、感病亲本对青枯菌的响应差异,从全基因组水平分析了花生抗病基因类型、染色体分布以及表达情况,重点分析了抗青枯病主效QTL区间的候选基因。主要研究结果如下:1、远杂9102和徐州68-4接种青枯菌后的枯死率差异显着,分别为20%和100%。转录组测序共获得2,844 Mb clean reads,比对率约71%,表达的基因数目约占所有注释基因的67%。比较抗病品种接种青枯菌和清水处理间基因表达量差异,在5个时间点共发现2192个受青枯菌诱导上调表达的基因,2043个基因下调表达;而感病品种受青枯菌诱导后,上调和下调表达的基因分别有2153个和2464个。抗、感病材料的差异表达基因富集的GO和KEGG在类别和数量上均存在差异。421个基因在抗病材料接种青枯菌后特异差异表达;1893个基因在抗、感病材料间差异表达,为发掘与青枯病抗性相关的基因提供了转录水平的依据。2、根据植物抗病基因数据库,在花生全基因组上共鉴定到抗病候选基因4156个,按照抗病基因的保守结构域的组成划分为15个类别,其中RLK、RLP、NL、CNL、TNL这5类典型的抗病基因分别有536、490、232、182和149个。这些抗病基因分布于花生的20个染色体,其中B02染色体上抗病基因数目最多,为334个。依据上述转录组结果,抗病候选基因在远杂9102中特异表达的有111个、在徐州68-4中特异表达的有104个、均有表达的2216个、均不表达的有1725个。其中5个抗病候选基因在远杂9102中受青枯菌诱导上调表达。此外,65个抗病候选基因在远杂9102中的表达虽然未受青枯菌诱导,但是它们的表达量显着高于感病材料徐州68-4。3、在主效QTL位点qBWRB02.1候选区间共有120个注释基因。其中,有10个基因在抗病材料接种青枯菌后特异差异表达,设计了未知蛋白的基因Arahy.2ZXA1E和Arahy.Z287JL的荧光定量引物,qRT-PCR表明它们在接种后12h和24h在远杂9102中特异上调表达。此外,还鉴定出12个基因在抗、感病材料间差异表达,设计了NBS类抗病候选基因Arahy.5D95TJ的引物,qRT-PCR表明它远杂9102中的表达量高于徐州68-4,而且它的保守结构域与已知花生抗青枯病基因Ah RRS5存在差异(ZHANG et al.,2017),因此,Arahy.5D95TJ极有可能是一个新的花生抗青枯病基因,其基因功能还有待进一步验证。本研究将有助于在分子层面解析花生响应青枯菌侵染的基因功能,挖掘抗病反应相关候选基因,为花生病害防御和控制及抗病育种研究提供可用基因资源。
蒲小剑[4](2021)在《红三叶抗白粉病的生理和分子机制及抗病基因TpGDSL的克隆与遗传转化》文中提出红三叶(Trifolium pratense L.)是营养价值和草产量仅次于苜蓿(Medicago Sativa L.)的多年生豆科牧草之一。该牧草用途广泛,具有广阔的开发应用前景。白粉菌(Erysiphales)作为一类普遍而重要的专性生物营养型病原菌,可严重降低红三叶草产量与品质,限制其在草牧业中的应用与发展。为阐明白粉菌对红三叶生理生化、内源激素和细胞结构的影响并验证抗白粉病TpGDSL基因的功能,本研究首先对感白粉病品种(岷山红三叶)和×抗白粉病品种(“甘农RPM1”红三叶)的杂交F2代进行抗病性评价,并建立白粉病抗性分离群体,采用人工接菌的方法,测定白粉菌侵染后不同抗性群体的生理生化变化、内源激素含量和细胞结构变化;利用F2代群体的抗病单株和感病单株作为试验材料,进行转录组分析;克隆由转录组分析得到的红三叶抗白粉病相关候选基因TpGDSL,同时构建p HB-GDSL过表达载体,并遗传转化拟南芥。取得的主要结果如下:1.白粉病病原菌为三叶草白粉菌(Erysiphe trifoliorum);人工接菌后抗病材料的电导率(EC)先升高后降低、感病材料持续升高,接菌15 d时感病材料EC较接菌前增加3.57倍。抗病材料的相对含水量(RWC)先降后升,感病材料持续降低,接菌15d时感病材料的RWC含量较接菌前减少了31.85%。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性与过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性糖(WSC)含量分别在接菌后第7 d和11 d升高,随后降低,其最高值分别为534.43±10.07 U·g-1·min-1 FW、411.73±4.08 U·g-1·min-1 FW、136.53±1.00 U·g-1·min-1 FW和32.02±0.57 mg·g-1。接菌第15 d的丙二醛(MDA)与游离脯氨酸(Pro)含量分别是接菌前的4.84和5.38倍。接白粉菌后第1和7 d,抗病材料的玉米素(ZR)、茉莉酸(JA)与水杨酸(SA)含量出现两个峰值,感病材料接菌第1d后增加,之后持续降低。抗病材料的ABA含量先升后降,感病材料的变化趋势相反。抗病材料的ZR、JA、SA与ABA含量的分别在接菌第7 d、1 d、7 d和1 d时最大,其值分别为12.23±1.27 ng·g-1、15.55±0.30 ng·g-1、124.82±1.68 ng·g-1、483.50±125.50 ng·g-1,分别较接菌前增加3.52、0.93、1.60和1.04倍。接菌后红三叶抗病材料内源激素变化幅度大于感病材料,表明抗病材料中白粉菌对红三叶体内内源激素的效应更明显。2.抗病红三叶单株叶片的上表皮细胞宽,叶片厚度、栅栏组织厚度及蜡质含量均极显着高于感病材料(P<0.01),分别高16.13%、22.29%、29.99%与85.90%;抗病材料的上表皮细胞宽度增大、栅栏组织加厚、栅栏组织细胞排列更紧密有序,感病材料的海绵组织厚度显着增加、海绵细胞排列松散混乱。白粉菌侵染增加了细胞壁的半纤维素、纤维素和木质素含量,降低了可溶性果胶的含量,其中抗病材料纤维素、半纤维素、木质素和羟脯氨酸糖蛋白含量略高于感病材料。3.白粉菌侵染后抗性差异红三叶代谢中DEGs分别富集在苯丙烷途径、甲醛戊酸途径、木质素和木酚素途径与硫代葡萄糖苷等代谢途径。CHRs、C2H2、HAD、MYB、b ZIP和MADS等转录因子家族基因参与红三叶白粉病防御反应。SA与IAA通路中相关基因AXR1、CYP、CAND1和PPR-like可能在红三叶白粉病防御反应中具有积极作用。细胞色素P450、氧化酶类、磷酸酶、腈水解酶及GDSL脂肪酶等家族中DEGs分别富集23、20、18、14与2条。木质素代谢途径中PAL、C4H、4CL和BGL、ABA调控路径中NAD(P)-binding Rossmann-fold、赤霉素代谢途径中2-氧戊二酸/铁(II)依赖双加氧酶及JA合成前体12-Oxo-PDA等基因均参与调控红三叶的防御过程。转录组分析显示红三叶GDSL同源基因有较高的本底表达和差异表达倍数,Log2(FC)为10.62,本研究选择GDSL基因进行研究。4.克隆得到编码366个氨基酸,全长1101bp的TpGDSL基因。蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)GDSL基因与该基因氨基酸序列相似性高达86.47%。TpGDSL基因编码蛋白分子式为C1776H2704N470O561S15,相对分子量为40.9672kD,理论等电点(p I)为4.39,正、负电荷残基为20和35,不稳定系数为31.38,为不稳定蛋白,脂肪系数为81.01。TpGDSL编码蛋白可能存在于细胞外基质(Extracell)。TpGDSL蛋白主要包括36.34%α螺旋(Alpha helix,Hh)、4.10%β转角(Beta turn,Tt)、17.49%延伸链(Extended strand,Ee)、及42.08%无规则卷曲(Random coil,Cc)。该基因翻译的蛋白均由二级结构和三维结构覆盖,覆盖率和可信度分别达82%和100%。本试验采用农杆菌介导的花序浸染法将重组过表达载体p HB-GDSL转入模式植物野生型拟南芥中,得到16 lines T1代阳性转基因种子,为TpGDSL基因的功能分析奠定了基础。
刘婧[5](2021)在《谷子和葡萄抗病相关基因的筛选及功能验证》文中研究表明植物真菌病害是制约农业生产,特别是农作物和经济作物产量提高的主要因素之一。谷子和葡萄分别是我省主要的杂粮作物和经济作物,本研究旨在揭示谷子和葡萄在与真菌病原菌相互作用过程中的关键抗病基因,为加速抗真菌病害的谷子品种和葡萄品种的选育提供分子依据。谷子(Setaria italica L.)是我省的特色小杂粮。黑穗病是制约我省谷子产量的主要真菌病害,主要由担子菌门真菌黑粉菌(Ustilago crameri)引发,因其会造成染病谷子穗部变黑而得名。虽然目前我省已培育出部分抗黑穗病的谷子品种,然而随着连年种植这些品种的抗病性均有所下降。因此,借助基因工程的手段加速培育抗黑穗病谷子新品种迫在眉睫。为了筛选谷子在抵抗黑粉菌病害中的关键抗病基因,本研究采用转录组测序的方法,利用目前已知的谷子抗黑穗病抗病品种冀谷20和感病品种长农35作为取材对象,对其黑粉菌拌菌组和非拌菌组的幼穗进行基因表达谱分析。通过筛选差异表达基因,本研究发现在冀谷20拌菌组中有341个基因显着上调表达,1371个基因显着下调表达,而在长农35中显着上调和下调表达的基因数目分别为533和633。对上述差异表达基因的维恩图分析表明,其中有288个基因在冀谷20和长农35中表达存在显着差异。进一步通过KEGG分析,本研究发现上述差异表达基因主要在以下三个通路富集:植物-病原菌互作途径、MAPK信号转导通路和植物激素信号转导途径。进一步,本研究通过综合运用植物生理学和分子生物学的研究方法从中筛选出关键的抗病基因如下:SiBGL、SiCHI、SiRPM1、SiSGT1、SiHSP、SiCDPK、SiRboh F和SiPAL。除此以外,本研究还发现晚期胚胎富集蛋白SiLEA14在冀谷20和长农35拌菌组中表达均显着高于非拌菌对照组,为了验证SiLEA14在谷子抵抗黑穗病中的具体作用机制,本研究对该基因进行了克隆,并在拟南芥中异源过表达,为后续的基因功能鉴定奠定了基础。葡萄是全球范围内主要的栽培果树之一,也是我省主要的经济作物。我省栽培的葡萄品种主要为欧洲葡萄(Vitis vinifera L.),虽然其具有营养价值丰富,口感优良等优点,但是却表现出抗病性差的缺点,特别是对以灰霉菌(Botrytis cinerea)为代表的真菌表现出易感病性。已有研究表明,使用葡萄采后常用保鲜剂SO2处理可以提高葡萄果实对灰霉菌的抵抗能力,但是其抗病机制尚不清楚。本研究通过转录组测序对SO2保鲜组和对照组葡萄果实的基因表达谱进行分析,发现抗逆相关的WRKY、bHLH、AP2/ERF和MYB类转录因子基因差异性表达。本研究选取其中功能未知的葡萄WRKY转录因子VvWRKY70,综合运用细胞生物学和分子生物学的方法进行基因克隆、亚细胞定位分析和拟南芥异源过表达分析。结果表明,该基因定位在细胞核中,其拟南芥过表达植株与野生型植株相比表现出较强的灰霉菌抵抗能力。该结果暗示VvWRKY70在葡萄抵抗灰霉菌的过程中发挥正调控作用。
吕士凯[6](2021)在《真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究》文中进行了进一步梳理小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最主要的粮食作物之一,条锈病和白粉病均是严重威胁小麦生产安全的病害。小麦杂种衰亡是一种并不少见的过早衰老或过早死亡表型,是优良基因转移及品种改良的障碍。杂种衰亡可能是由植物响应病原菌胁迫相关基因进化出多效性的叠加导致的。NAC转录因子基因家族在植物衰老和生物胁迫响应中均发挥重要的调节作用。开展小麦抗病研究,挖掘抗病TaNAC基因并探究其抗病机制,对保证小麦生产安全具有重要意义,且有助于丰富对小麦抗病机制的理解。开展小麦杂种衰亡的遗传规律分析验证、调控基因的精细定位及调控机制的多组学研究,有助于克隆杂种衰亡调控基因并解析其分子基础和调控机理,有助于消除杂种衰亡基因对育种选择造成的障碍,促进小麦育种事业的发展。同时开展小麦真菌胁迫响应、杂种衰亡及相关NAC转录因子调控的研究,明确三者的关系,有助于丰富对植物抗病基因功能与机制的理解,促进小麦聚合抗病基因杂交育种进程。本研究以兼抗白粉病与条锈病的普通小麦优异种质N9134为材料,在两种病菌胁迫下对TaNAC基因进行系统性克隆。按照从N9134得到和从小麦参考基因组提取两类,对TaNAC转录本进行比对分析,同时分析克隆得到TaNAC转录本的特征,研究它们结构变异与真菌胁迫的关系,进一步探究TaNAC基因可变剪切在小麦真菌胁迫响应中的调控规律。基于多种不同遗传群体,开展小麦杂种衰亡研究,分析并完善Ne基因的复等位基因、剂量效应等理论。创制杂种衰亡回交分离群体并结合开发的SNP标记,构建了冬小麦Ne1和Ne2的高密度遗传图谱。基于杂交测验和分子标记检测,系统分析Ne1和Ne2在我国小麦品种(系)中的分布情况。此外,基于背景一致的性状分离遗传群体(两种表型4种基因型),借助转录组(2+3)、蛋白组和代谢组测序技术,开展小麦杂种衰亡调控机制的研究。主要研究结果如下:1、小麦TaNAC基因家族被重新鉴定为包括460个基因位点的559个转录本(IWGSC Ref Seq v1.1);发现N9134中约1/3(54/154)的TaNAC基因在苗期参与白粉菌和条锈菌胁迫的响应过程。从两种真菌胁迫的N9134中,获得186个TaNAC转录本(167个为克隆得到),其中180个为新转录本并上传到Gen Bank。发现真菌胁迫的N9134中,差异表达TaNAC基因转录的“非正常”编码转录本的比例更高(p=0.0098),TaNAC MTFs编码序列的比例相对参考基因中的比例更高(p=0.003);发现紧随NAM结构域、且相对保守的氨基酸基序(WV[L/V]CR)可能与TaNAC转录因子响应真菌胁迫有关。结果表明,小麦TaNAC基因可以通过形成不同结构变异转录本的方式响应真菌胁迫。发现并整理的响应条锈病和(或)白粉病胁迫的TaNAC及其结构变异转录本,为解析TaNAC参与小麦对生物胁迫的响应机制提供了丰富资源。2、选取由13个基因可变剪切形成的35个TaNAC转录本进行深入分析,发现可变剪切事件通过改变转录本的序列结构,进而改变其编码产物的结构、理化性质等,最终影响其亚细胞定位和转录调控活性等。通过分析TaNAC基因及其编码区的靶标taemi RNAs,发现具有可变剪切转录本的TaNAC基因与tae-mi RNA的结合位点均位于非可变剪切区域。综合上述结果推断,TaNAC基因可以通过可变剪切的转录后调控方式参与小麦响应真菌胁迫的过程;靶定位点在TaNAC基因编码区的tae-mi RNA可以独立于可变剪切行使转录后调控功能。3、构建了冬小麦Ne1和Ne2的高密度遗传图谱,其中,Ne1位于5BL上的标记NWU5B4137(383.40 Mb)和NWU5B5114(388.01 Mb)之间(IWGSC Ref Seq v1.0),两标记相距0.50 c M;Ne2与2BS上的标记Lseq102(156.59 Mb)和TC67744(157.76Mb)共分离。系统遗传分析发现,N9134的Ne1不同于Spica和Ta4152-60的Ne1,周麦22的Ne2不同于Manitou、WL711和Pan555的Ne2;Ne基因的剂量效应也存在于中度和重度杂种衰亡系统,遗传背景也可能影响杂种衰亡的症状。通过系统分析国内外1364种小麦品种(系)中Ne1和Ne2的基因型频率,明确了二者在我国小麦主产区中呈现离散分布的特征及比例;发现我国现代小麦品种(系)Ne基因型频率的现状应该由地方品种(系)(贡献Ne1)和现代引进品种(系)(贡献Ne2)共同作用形成。根据本研究的材料及其系谱分析推断,冬小麦的Ne1可以直接来源于野生二粒小麦,而Ne2可能起源于黑麦。本研究为图位克隆Ne1和Ne2打下了坚实基础,向更好地理解小麦杂种衰亡迈出了重要一步。4、利用衰亡表型且基因型为Ne1Ne2的样本与正常表型基因型分别为Ne1ne2ne2、ne1ne1Ne2、ne1ne1ne2ne2的样本,通过转录组(2+3)、蛋白质组和代谢组联合分析,发现杂种衰亡过程主要涉及植物与病原体的互作(ko04626)、植物激素信号转导(ko04075)、内质网中的蛋白质加工(ko04141)、氨基酸的生物合成(ko01230)、苯丙烷类化合物的生物合成(ko00940)、α-亚麻酸代谢(ko00592)等KEGG途径。推断:植株防御系统失调引起在没有病菌侵染时防御反应仍被激活,产生最初的代谢产物(氨基酸);而Ne1和Ne2协同表达,导致前述产物代谢途径失调,使其持续积累;达到一定浓度后,其作为反应底物或信号物质,激活茉莉酸(Jasmonic acid,JA)信号介导的衰老和病程相关程序性细胞死亡,继续产生并积累各种氨基酸,循环往复持续进行,导致Ne1Ne2基因型植株从一定发育阶段开始,表现细胞死亡加速的杂种衰亡性状;NAC转录因子参与这一过程的调控,且茉莉酸起关键信号转导作用。由防御系统失调引起的病程相关程序性细胞死亡,既是杂种衰亡性状的启动因素,也是杂种衰亡表型的主要形式。
王翠兰[7](2021)在《杀菌剂和植物抗病激活剂对油茶炭疽病病菌活性研究》文中认为油茶炭疽病病原菌胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides是目前引起油茶炭疽病的主要病原菌,主要危害油茶叶片及果实,严重影响油茶健康生长,造成重大经济损失。本文研究了植物抗病激活剂及杀菌剂对油茶炭疽菌的活性,以期为油茶炭疽病的绿色防治提供理论支持,为有害生物防治中“减药增效”提供方法。1.根据核糖体转录间隔区ITS序列分析,初步鉴定浙江省衢州市常山县十五里村油茶种植基地,油茶炭疽病的病原菌为两种菌种,分别为胶孢炭疽菌C.gloeosporioides f.sp.Camelliae复合群和果生刺盘菌C.fructicola。2.采用了离体叶片法,测定了水杨酸、芸苔素内酯、茉莉酸甲酯、井岗霉素、苯并噻二唑等5种植物抗病激活剂对油茶炭疽病病原菌的诱抗活性。水杨酸诱抗效果最优,最佳使用浓度为150 mg/L。水杨酸对油茶炭疽病病原菌的诱导抗病性可以持续15-20 d,在水杨酸处理后第6天,诱抗效果达到最高,为59.55%;150 mg/L水杨酸喷洒于油茶叶片后的第2天,将胶孢炭疽菌分生孢子无伤接种于油茶植株,24 h后电镜观察发现,病原菌分生孢子出现异常萌发。3.水杨酸喷雾处理油茶苗,于1、2、4、6、10、15、20 d,测定叶片中各项生理指标的变化动态。叶片中可溶性蛋白质、超过氧化物歧化酶和过氧化物酶在一段时间内升高,达到峰值时,可溶性蛋白含量为CK的1.87倍,超过氧化物歧化酶活性为CK的1.93倍,过氧化物酶活性为CK的4.64倍,之后均呈下降趋势;水杨酸处理组可溶性蛋白质、超过氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均显着高于CK。4.采用菌丝生长抑制法及孢子萌发抑制法,测定了7种杀菌剂对油茶炭疽病病菌的毒力。其中咪鲜胺的菌丝生长抑制活性最强,EC50为0.129 mg/L;孢子萌发抑制活性中咪鲜胺的活性最高,EC50为43.852 mg/L。将水杨酸和咪鲜胺进行了增效复配,水杨酸:咪鲜胺为1:2时,对油茶炭疽病病菌菌丝生长的抑制率达68.41%,增效比为1.32,具有明显增效作用。本文研究了5种植物抗病激活剂对油茶的诱导抗病性,发现水杨酸在150 mg/L剂量时诱导活性最强。水杨酸处理后油茶叶片的可溶性蛋白质、超过氧化物歧化酶和过氧化物酶升高。水杨酸和咪鲜胺复配有显着增效作用。研究结果为油茶炭疽病绿色防治提供了依据。
金京京[8](2020)在《普通小麦品种抗茎基腐病全基因组关联分析及蛋白质组学研究》文中进行了进一步梳理茎基腐病(Fusarium crown rot resistance,FCR)是世界干旱和半干旱地区小麦生产中一种常见的土传病害。伴随着秸秆还田、节水节肥等耕作措施的推广,近年来我国小麦茎基腐病的发病率和严重度呈上升趋势,已成为威胁小麦生产的重要病害。目前,国内外小麦茎基腐病抗性种质资源匮乏、抗病位点和抗病基因稀缺,抗病机制不明确,严重制约着小麦抗茎基腐病遗传改良研究。关联分析是利用连锁不平衡原理将标记或候选基因与目标性状表型关联的统计方法。近年来,随着小麦测序的完成,该方法在发掘控制小麦重要数量性状的位点方面得到日益广泛的应用。蛋白质是细胞功能的最终执行者,研究抗病相关蛋白可以为抗病基因的研究提供参考或补充。为此,本研究在对我国不同生态区小麦种质资源进行抗病性鉴定和筛选的基础上,通过全基因组关联分析研究了小麦抗病位点的在我国小麦自然群体中的分布情况,并对接种后不同时间点抗、感材料差异表达的蛋白进行了分析。主要研究结果如下:1.采用孢子悬浮液浸种法,分别以国外抗病材料‘Sunco’和中国感病品种‘陕253’为对照,对668份我国小麦品种(系)进行了温室苗期茎基腐病抗性鉴定。结果表明,供试品种(系)中感病材料(病情指数>20)所占比例达到92%,且包含多个近年来小麦生产中的主推品种。河北地区‘石优17’和‘石新733’、河南地区‘04中36’和‘偃高21’、江苏地区‘淮麦26’等12份材料在温室试验中抗性水平接近抗性对照‘Sunco’。2.结合品种来源、系谱信息和抗病表现对668份材料进行筛选,构建了由358个中国小麦品种(系)组成的自然群体。对自然群体进行了温室苗期和田间成株期茎基腐病抗性评价,同时调查了株高、抽穗期和穗型等农艺性状。结果表明,苗期与成株期抗性基本一致,品种‘石优17’,‘石新733’,‘04中36’,‘偃高21’和‘淮麦26’在苗期和成株期均表现稳定抗性。结合55 K SNP芯片检测结果,通过关联分析首次发现位于5DL上一个由5个SNP锚定的约13.78 Mb的染色体区段与茎基腐病抗性显着关联,且该位点在苗期和成株期均与抗性显着相关,对株高与抽穗期没有显着影响。在此基础上,进一步用抗病亲本‘04中36’和感病亲本‘良星51 8’的F2:3群体对这一区间与抗病性关联的真实性和稳定性进行了验证。对比中国春参考基因组注释信息,该染色体区段共有175个基因,其中编码UGTs的TraesCS5D01G143300.1、编码 TIR-NBS-LRR 蛋白的 TraesCS5D01G138700.1 和编码重金属转运/解毒超家族蛋白的TraesCS5D01G141600.1,在抗、感品种接菌前后和不同时间均显着差异表达,说明这些基因在小麦抗茎基腐病菌侵染过程中具有重要作用。3.对中抗品种‘04中36’和感病品种‘新麦26’在接菌后24 h,48 h和72 h响应FCR侵染的蛋白质进行非标定量分析。鉴定出783个响应FCR侵染的蛋白。在抗病品种‘04中36’中,差异表达蛋白富集的生物学功能包括氨基聚糖分解代谢、氨基糖分解代谢、几丁质代谢、含氨基葡萄糖化合物代谢、含氨基葡萄糖化合物分解代谢和细胞壁大分子代谢过程。富集的代谢通路包括类黄酮生物合成和苯丙酸生物合成途径等。进一步分析发现,几丁质酶、光合作用相关蛋白、参与防御和细胞壁形成相关蛋白等33个差异蛋白在多个时间点重复出现,尤其是降解真菌细胞壁主要成分几丁质的几丁质酶,在‘04中36’接菌后三个时间点持续上调,因此该酶可能与抗病性相关。鉴于我国多地小麦品种(系)抗性资源贫乏的现状,本研究筛选出的‘04中36’和‘石优17’等抗性品种丰富了我国小麦茎基腐病抗病资源,为抗病遗传研究提供了材料基础。5DL新位点由于其在苗期和成株期抗病过程中均起作用,且不受株高和抽穗期的影响,在茎基腐病抗性遗传研究中具有潜在的重要应用价值。后续研究将进一步发掘该位点附近的抗病候选基因。此外,本研究筛选出的的抗病相关蛋白及其编码基因为进一步筛选候选基因和研究FCR抗病机制提供了参考。
池鹏[9](2020)在《萝卜抗根肿病位点初定位及油菜MYB28转录因子在根肿菌和SA处理下的响应特征分析》文中认为根肿病是十字花科植物上的一种重要的土传病害,其病原菌以休眠孢子的形式长期存活于土壤中,且能通过多种方式传播,传统的农业、化学等方法无法彻底解决根肿病危害。种植抗病品种是目前适用最广且最有效的方法。然而,由于根肿病致病菌生理小种众多,且变异速度较快,而目前培育的抗病品种大多为单一抗性,在田间状态下抗性容易减弱或丧失,抗病品种选育仍存在诸多难点问题。因此,解析根肿病分子机制以及培育广谱抗病品种对根肿病防治具有重要意义。本研究一方面通过BSA结合高通量测序对广谱抗病萝卜中的抗病基因进行挖掘,为根肿病抗病育种提供抗病资源;另一方面通过甘蓝型油菜中MYB28基因在根肿菌接种以及水杨酸处理后的表达模式分析,探究油菜MYB28转录因子在水杨酸信号途径及根肿菌侵染中的作用,为解析植物根肿病分子抗病机制提供帮助。研究结果如下:1.前期通过用不同地区的根肿菌对不同萝卜品种进行抗病鉴定,筛选出一个对多个地区优势生理小种的根肿菌均表现免疫的抗病萝卜品种‘JY’和表现为高感的萝卜品种‘MTH’。以‘JY’为母本,‘MTH’为父本进行杂交,用4号生理小种对杂交后代F1、F2进行抗病性鉴定,亲本‘JY’和亲本‘MTH’发病率分别为0和100%,F1和F2发病率分别为11.11%和23.36%,其中F2代抗、感植株数经卡方测验符合3:1分离比,推测该萝卜抗性可能是由单显性基因控制。利用BSA-seq法,在F2群体中挑选30株抗病植株和30株感病植株分别构建抗、感混池,对亲本和抗、感混池进行基因组重测序。根据ΔSNP-index曼哈顿分布图发现,SNP-index差异显着且ΔSNP-index在95%阈值线之上的区域在萝卜5号染色体3945 Mb,在这区域中有18个预测的候选基因,其中9个为包含非同义突变SNP位点的基因。对预测的候选基因中的12个基因进行根肿菌侵染后表达模式分析,结果表明,其中7个基因在根肿菌侵染后表达模式发生显着变化,在感病萝卜中,RSG3778、RSG3860和RSG23487的表达量均在接菌后3 d上调,14 d下调。在抗病萝卜中,这7个基因在接种后3 d表达量没有变化,其中5个基因(RSG3559、RSG3860、RSG23484、RSG3887和RSG10137)在7 d表达量下调,仅RGS3887和RGS23487在受根肿菌侵染14 d的抗病萝卜中上调表达。RGS3887和RGS23487分别编码U1/U2小核糖体蛋白和TIR-NBS-LRR蛋白,推测可能作为抗病候选基因。2.MYB28是植物中一类R2R3型MYB转录因子,参与植物生长发育的过程和应对多种逆境胁迫过程,并且还能调控植物防御信号路径相关的反应。通过对MYB28基因在甘蓝型油菜、白菜和甘蓝间的蛋白序列分析以及进化关系的研究,发现MYB28在种间的同源性要高于种内。为了明确MYB28在油菜与根肿菌互作中的作用,本研究对感病甘蓝型油菜‘中双11号’中MYB28基因在在不同组织的表达模式以及根肿菌接种和水杨酸处理后的表达模式进行了分析。不同组织表达模式分析显示,BnaMYB28在茎和种子中的表达水平相对根和叶要更高。BnaMYB28基因在根肿菌和外源水杨酸处理下均有不同程度的表达响应,BnaMYB28-1和BnaMYB28-3受外源水杨酸处理上调表达,而Bna MYB28-2表达则受到抑制。在根肿菌侵染后,BnaMYB28-1在整个侵染期表达量均显着上调,但在加入水杨酸后Bna MYB28-1表达显着抑制;BnaMYB28-3表达量在接菌后7 d和28 d显着上调,在关键皮层侵染期(接菌后14 d)表达量与对照组相比没有变化,但在施加水杨酸处理后,BnaMYB28-3表达量显着上调。综合不同处理下BnaMYB28表达差异分析,外源水杨酸能正向调控BnaMYB28-1和Bna MYB28-3表达,并且BnaMYB28-3可能通过水杨酸信号路径而参与了油菜与根肿菌的互作反应。
费莉玢[10](2020)在《Botryosphaeria dothidea侵染后山核桃酚类物质合成相关酶活及关键基因的表达特性》文中研究指明茶藨子葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)是引起山核桃干腐病的病原菌,易侵染枝干部位,造成全株死亡,导致严重经济损失。抗病品种的培育过程中发现分别以湖南山核桃和美国山核桃为砧木、浙江山核桃为接穗的嫁接苗抗性好、产果率高,目前已广泛种植,但关于其抗病机理还缺乏研究。前期研究发现发病严重的山核桃体内酚类物质以及相关酶——苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)和多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)都比抗病山核桃品种中含量低,这些指标对抗病性的鉴定起重要作用,因此还需要对山核桃受B.dothidea侵染后抗性反应中酚类物质的合成开展进一步的研究。本研究以湖南嫁接山核桃(HG)、美国嫁接山核桃(AG)和浙江山核桃(ZJ)为材料,对接种B.dothidea后不同品种山核桃的感病情况和侵染状况做分析;测定了不同品种中总酚、总黄酮的含量,并对与防御相关的酶活(PAL、PPO、POD、肉桂醇脱氢酶(Cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)、细胞壁水解酶)进行了分析;同时对山核桃防御途径中苯丙烷代谢途径的几个关键基因:苯丙氨酸解氨酶基因(PAL基因)、肉桂酸-4-羟基化酶基因(C4H基因)、4-香豆酸辅酶A连接酶基因(4CL基因)4CL和查尔酮合成酶(CHS基因)进行了克隆与序列分析,对不同侵染时期基因的表达动态进行了研究。主要结果如下:1.人工接种B.dothidea后浙江山核桃最易感病,湖南嫁接山核桃最抗病。山核桃的感病程度依次为:ZJ>AG>HG。扫描电镜观察到,B.dothidea菌丝在寄主表面的伤口发生侵染,前期菌丝附着在寄主表面;中期时菌丝侵入表皮结构,在表皮层中逐渐扩展形成网状;后期菌丝进入到组织结构内,包裹组织结构,破坏组织形态。同一时期感病品种受侵染情况比抗病品种严重。2.B.dothidea侵染后,HG的总酚、总黄酮含量显着高于ZJ,AG的含量则略低于HG。苯丙烷代谢途径的关键酶PAL在三个品种中都出现先上升后下降的趋势,但抗病品种接种后酶活性快速积累,显着高于感病品种。HG在接种后POD和PPO活性都表现出升高,而ZJ品种无明显的波动变化。HG和AG中β-1,3葡聚糖酶(β-1,3-GA)受到诱导后呈上升趋势,相反ZJ表现出下降的反应。接种后所有品种的几丁质酶都呈波动的变化,品种间活性相差不大,诱导抗性的行为不明显。3.通过PCR技术和RACE实验获得了山核桃PAL、C4H、4CL和CHS基因的全序列,结果显示:山核桃PAL基因的开放阅读框为2160 bp,可编码720个氨基酸;C4H基因含有长1521 bp的ORF,编码507个氨基酸;4CL基因含有1个长1638 bp的ORF,能编码545个氨基酸;CHS基因序列,包含了长1170 bp的开放阅读框,可编码389个氨基酸。同源性比对分析结果显示,这四个基因的核苷酸序列在三个品种中的相似度高达97%以上,均与来自胡桃科核桃属植物的序列同源性较高,在90%左右,与其他科属植物同源性在70%-85%之间。系统发育树分析发现山核桃基因序列与胡桃科聚为一支,其他为同一科的聚在一起,木本植物与草本植物的基因进化存在一定距离。4.通过实时荧光定量PCR实验测定了B.dothidea侵染后不同品种山核桃苯丙烷代谢途径关键基因(PAL、C4H、4CL和CHS)的表达动态。PAL基因在接种前期均呈现上调表达,并且山核桃的抗性越强,PAL基因表达量越大且表达时间越早。在病原菌的胁迫下,C4H基因的表达量迅速上调,嫁接品种AG和HG均在第3 d达到峰值,分别是ZJ的9.3倍和9倍。接种后4CL基因表达量存在一定差异,ZJ的相对表达量较低。山核桃抗性越好,4CL基因的表达量越高,并且接种5 d后该基因表达量也能维持在较高水平。CHS基因是类黄酮合成的关键基因,3个品种中湖南嫁接山核桃的表达显着高于其他两个品种。实验结果与山核桃不同品种酮类物质的积累以及发病情况相一致。
二、植物抗病基因研究现状(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、植物抗病基因研究现状(论文提纲范文)
(1)茄子对青枯病的抗性机制研究现状与展望(论文提纲范文)
1 我国茄子主要青枯菌致病类型与细胞生物学机制 |
1.1 演化Ⅰ型青枯菌是我国茄子青枯病的主要致病类型 |
1.2 青枯菌入侵的细胞生物学研究 |
2 茄子抗青枯病遗传机制研究 |
2.1 茄子抗青枯病种质资源的筛选 |
2.2 茄子抗青枯病遗传规律研究 |
2.3 茄子抗青枯病QTL定位研究 |
2.4 茄子抗青枯病的分子标记研究 |
3 茄子抗青枯病功能基因挖掘与分子机制研究 |
3.1 茄子抗青枯病基因家族分析 |
3.2 基于转录组的抗病基因分析 |
3.3 茄子抗青枯病基因功能研究 |
4 问题与展望 |
(2)假茄科雷尔氏菌对瓜类作物的致病性以及南瓜响应病菌侵染的转录组和代谢组分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
1.1 植物青枯菌的寄主范围 |
1.2 葫芦科植物青枯病的研究概述 |
1.3 病菌与植物寄主互作的机制概述 |
1.4 转录组学在植物抗病机制研究中的应用 |
1.5 代谢组学在植物抗病机制研究中的应用 |
1.6 转录组学和代谢组学关联分析在植物抗病研究中的应用 |
1.7 本研究的目的意义 |
1.8 本研究的技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 供试菌株 |
2.1.2 供试培养基 |
2.1.3 主要试剂盒 |
2.1.4 供试作物 |
2.1.5 主要试验仪器 |
2.2 方法 |
2.2.1 不同寄主来源青枯菌菌株对瓜类作物的致病性测定 |
2.2.2 Cq01 和GMI1000 菌株侵染对南瓜防御相关生理生化反应影响的测定 |
2.2.3 南瓜响应Cq01 和GMI1000 菌株侵染的转录组测序分析 |
2.2.4 南瓜响应Cq01 和GMI1000 菌株侵染的代谢组分差异分析 |
2.2.5 数据处理方法 |
3 结果与分析 |
3.1 青枯菌对瓜类作物的致病性 |
3.1.1 不同寄主来源菌株对3 种瓜类作物的致病性 |
3.1.2 菌株所属的生理小种类型 |
3.1.3 对南瓜具有无致病性和强致病力的菌株 |
3.1.4 Cq01 和GMI1000 菌株在南瓜根系的侵入菌量 |
3.2 Cq01 和GMI1000 菌株对南瓜防御相关的生理生化特性的影响 |
3.2.1 H_2O_2的变化 |
3.2.2 过敏性坏死细胞检测结果 |
3.2.3 Cq01和GMI1000 菌株对南瓜植株MAD含量的影响 |
3.2.4 Cq01和GMI1000 菌株对南瓜植株PAL酶活性的影响 |
3.2.5 Cq01和GMI1000 菌株对南瓜植株POD酶活性的影响 |
3.2.6 Cq01和GMI1000 菌株对南瓜植株SOD酶活性的影响 |
3.2.7 Cq01和GMI1000 菌株对南瓜植株PPO酶活性的影响 |
3.2.8 Cq01和GMI1000 菌株对南瓜植株CAT酶活性的影响 |
3.3 南瓜响应Cq01 和GMI1000 菌株侵染的转录组测序分析 |
3.3.1 RNA质量检测分析 |
3.3.2 测序数据和组装结果分析 |
3.3.3 基因表达分析 |
3.3.4 差异表达基因筛选 |
3.3.5 差异表达基因GO注释 |
3.3.6 差异表达基因KEGG注释 |
3.3.7 qRT-PCR验证差异表达基因 |
3.4 南瓜响应Cq01 和GMI1000 菌株侵染的代谢组分析 |
3.4.1 主成分分析 |
3.4.2 正交偏最小二乘法-判别分析 |
3.4.3 差异代谢物的筛选 |
3.4.4 差异代谢物的KEGG注释 |
3.4.5 转录组和代谢组关联分析 |
4 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.1.1 青枯菌对瓜类作物的致病性及其生理小种 |
4.1.2 Cq01 和GMI1000 菌株对南瓜生理生化特性的影响 |
4.1.3 南瓜响应Cq01 和GMI1000 菌株侵染的转录组测序分析 |
4.1.4 南瓜响应Cq01 和GMI1000 菌株侵染的代谢组分析 |
4.1.5 南瓜响应Cq01 和GMI1000 菌株侵染的转录组和代谢组关联分析 |
4.2 结论 |
4.3 创新点 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(3)花生响应青枯菌侵染的转录组分析和抗病相关基因挖掘(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 花生青枯病研究进展 |
1.1.1 花生产业发展现状 |
1.1.2 花生青枯病及其防治概述 |
1.1.3 花生青枯病的抗性遗传 |
1.1.4 花生抗青枯病育种研究现状 |
1.2 植物响应病原菌侵染的转录组学研究进展 |
1.3 植物抗病研究进展 |
1.3.1 植物抗病机制 |
1.3.2 植物抗病基因类型 |
1.3.3 植物抗病与转录因子 |
1.3.4 植物抗病与激素信号途径 |
1.3.5 植物抗病与MAPK级联反应 |
1.4 本研究的目的意义 |
第二章 花生抗感病品种响应青枯菌的转录组分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 花生青枯菌接种 |
2.1.3 RNA提取、cDNA文库构建和测序 |
2.1.4 测序数据分析 |
2.1.5 序列比对和差异表达基因分析 |
2.1.6 功能注释 |
2.1.7 抗病相关KEGG富集分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 花生抗、感病品种接种后表型变异 |
2.2.2 转录组测序数据质量评价与基因组比对 |
2.2.3 花生抗、感病品种差异表达基因鉴定 |
2.2.4 花生抗、感病差异表达基因GO富集分析 |
2.2.5 花生抗、感病差异表达基因KEGG富集分析 |
2.2.6 花生应答青枯病抗性相关差异表达基因分析 |
2.3 讨论 |
第三章 花生全基因组抗病基因鉴定 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 花生抗病基因的筛选和分类 |
3.1.3 花生抗病基因的染色体定位 |
3.1.4 花生青枯病抗病基因筛选 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 花生全基因组抗病基因筛选和分类 |
3.2.2 抗病基因在染色体上的分布 |
3.2.3 抗病基因对青枯菌侵染的响应 |
3.3 讨论 |
第四章 QTL区间基因验证 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 QTL区间基因表达情况分类 |
4.1.3 QTL区间基因qRT-PCR验证 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 QTL区间基因表达量分布范围 |
4.2.2 QTL区间基因分类结果 |
4.2.3 QTL区间差异表达基因表达趋势及qRT-PCR验证 |
4.3 讨论 |
第五章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)红三叶抗白粉病的生理和分子机制及抗病基因TpGDSL的克隆与遗传转化(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
主要符号对照表 |
第一章 文献综述 |
1 引言 |
2 红三叶主要病虫害、作物白粉病及病原菌鉴定的研究进展 |
2.1 红三叶主要病虫害 |
2.2 白粉病研究进展 |
2.3 病原菌鉴定研究进展 |
3 寄主植物-病原菌互作的转录组学研究进展 |
3.1 转录组学 |
3.2 转录组学在寄主植物与病害研究中的进展 |
4 植物抗病机制与GDSL脂肪酶的研究进展 |
4.1 作物病害生理生化反应研究进展 |
4.2 植物结构抗性研究进展 |
4.3 植物内源激素抗病性响应研究进展 |
4.4 GDSL脂肪酶基因研究进展 |
5 选题依据与意义 |
5.1 选题依据 |
5.2 主要研究内容 |
5.3 主要技术路线 |
第二章 红三叶抗白粉病的生理响应机制 |
前言 |
第一节 红三叶白粉菌分离、鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 病害症状观察 |
1.3 病原菌形态学观察 |
1.4 病原菌rDNA-ITS片段的PCR扩增和序列测定 |
2 结果与分析 |
2.1 病害症状与病原菌形态特征观察 |
2.2 rDNA ITS片段的扩增与测序 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二节 红三叶抗白粉病生理基础 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料及仪器 |
1.2 测定方法 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 单因素处理间红三叶的生理生化差异 |
2.2 二因素交互作用间红三叶的生理生化差异 |
2.3 人工接菌×抗病性×接菌后时间交互作用间红三叶生理生化的差异 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三节 白粉菌侵染后红三叶内源激素的变化 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 测定项目与方法 |
1.3 色谱条件及流动相的选择 |
1.4 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 标准样品保留时间?回归方程和决定系数 |
2.2 单因素处理间各内源激素的差异 |
2.3 二因素交互作用间各内源激素的差异 |
2.4 人工接菌×抗病性×浸染时间交互作用间红三叶内源激素的差异 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三章 红三叶响应白粉菌侵染的结构抗病性 |
前言 |
第一节 红三叶抗白粉病的细胞结构变化规律 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 白粉病不同抗性红三叶叶片显微结构 |
2.2 不同红三叶抗性材料叶片组织结构特征 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二节 白粉菌侵染后红三叶叶片细胞壁成份变化 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 单因素处理间红三叶叶片细胞壁组分的差异 |
2.2 二因素交互作用间红三叶叶片细胞壁组分的差异 |
2.3 人工接菌×抗病性×浸染时间交互作用间红三叶叶片细胞壁组分的差异 |
3 讨论 |
4 小结 |
第四章 红三叶抗白粉病的分子机制及TpGDSL基因的克隆与遗传转化 |
前言 |
第一节 红三叶抗白粉病的转录组分析 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料与试验设计 |
1.2 测序样品准备和RNA提取 |
1.3 建库、测序及信息分析 |
1.4 测序数据质控与转录组组装 |
1.5 Unigene的注释 |
1.6 差异表达基因数字分析 |
1.7 基因功能注释及通路富集 |
1.8 差异表达基因的qRT-PCR分析 |
2 结果与分析 |
2.1 RNA-seq结果的实时定量PCR验证 |
2.2 转录组组装与注释 |
2.3 差异表达基因(DEGs)分析 |
2.4 接种白粉菌后DEGs的GO富集分析 |
2.5 接种白粉菌后DEGs的KEGG富集分析 |
2.6 白粉菌侵染红三叶叶片诱导的 DEGs的 Map Man分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二节 红三叶抗白粉病TpGDSL基因克隆与遗传转化 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 红三叶TpGDSL基因克隆 |
1.2.2 构建表达载体 |
1.2.3 红三叶抗白粉病基因TpGDSL遗传转化拟南芥 |
1.2.4 拟南芥T_1代阳性植株鉴定 |
1.2.5 目的基因生物信息学分析 |
2 结果 |
2.1 TpGDSL基因阳性克隆鉴定 |
2.2 TpGDSL基因的核苷酸序列分析 |
2.3 TpGDSL基因编码蛋白的一级结构分析 |
2.4 TpGDSL基因编码蛋白的二级结构分析 |
2.5 TpGDSL基因编码蛋白的三级结构分析 |
2.6 TpGDSL基因克隆与表达载体构建 |
2.7 转基因拟南芥T_1阳性鉴定 |
3 讨论 |
4 小结 |
第五章 结论与研究展望 |
1 结论 |
2 创新点 |
3 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(5)谷子和葡萄抗病相关基因的筛选及功能验证(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 植物免疫系统介绍 |
1.3 基于转录组学研究的抗病基因筛选 |
1.3.1 转录组学研究进展 |
1.3.2 利用转录组学的抗病基因筛选 |
1.4 谷子抗病基因研究现状 |
1.5 葡萄灰霉病研究进展 |
1.6 基于基因克隆的异源表达分析技术 |
1.6.1 基因克隆技术的发展 |
1.6.2 异源表达分析在作物功能基因研究中的应用 |
1.7 本研究的内容和意义 |
第二章 基于转录组测序的谷子抗病基因的筛选 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 谷子栽培 |
2.2.2 谷子RNA提取与高通量测序 |
2.2.3 数据筛选和生物信息学分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 基因表达水平分析 |
2.3.2 谷子拌菌组差异表达基因(DEGs)的分析 |
2.4 讨论与结论 |
第三章 谷子抗病的生理响应和抗病基因的克隆 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 主要试剂和仪器 |
3.2.3 黑粉菌响应基因的筛选 |
3.2.4 防御相关酶活性和MDA含量的测定 |
3.2.5 表达载体pCambia1300-221-SiLEA14的构建 |
3.2.6 农杆菌GV3101介导的浸花法转化拟南芥 |
3.2.7 统计分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 PR基因SiBGL和SiCHI参与谷子对黑粉菌的响应 |
3.3.2 谷子与黑粉菌互作过程中ETI被激活 |
3.3.3 SiCDPK和SiRbohF参与谷子对黑粉菌的响应 |
3.3.4 苯丙烷途径参与谷子对黑穗病的防御 |
3.3.5 表达载体pCambia1300-221-SiLEA14的获得 |
3.3.6 过表达Si LEA14 拟南芥转基因植株的获得 |
3.4 讨论与结论 |
第四章 葡萄抗病相关基因的克隆与异源表达 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 主要试剂及仪器 |
4.2.3 高通量测序及数据处理 |
4.2.4 CTAB法提取基因组DNA |
4.2.5 葡萄RNA提取 |
4.2.6 基于Gateway技术的载体构建 |
4.2.7 转基因拟南芥植株的筛选 |
4.2.8 抗病相关酶活性测定 |
4.2.9 统计分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 测序数据分析 |
4.3.2 差异表达基因中转录因子的分析 |
4.3.3 VvWRKY70启动子分析 |
4.3.4 VvWRKY70系统发育树构建 |
4.3.5 VvWRKY70蛋白结构域分析 |
4.3.6 葡萄叶片总RNA的获得 |
4.3.7 Pro_(35s)::VvWRKY70-GFP表达载体的获得 |
4.3.8 过表达Vv WRKY70 拟南芥转基因植株的获得 |
4.3.9 VvWRKY70在转基因拟南芥植株中的亚细胞定位 |
4.3.10 拟南芥过表达VvWRKY70增强了对灰霉菌的抗性 |
4.4 讨论与结论 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(6)真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要缩略词 |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦条锈病与白粉病 |
1.1.1 小麦抗条锈病基因和抗白粉病基因的研究 |
1.1.2 小麦抗条锈病和白粉病的其他研究 |
1.2 植物NAC转录因子 |
1.2.1 植物NAC转录因子简介 |
1.2.2 植物激素参与的NAC转录因子调控 |
1.2.3 NAC转录因子的调控作用 |
1.2.4 小麦NAC转录因子(TaNAC)的研究现状 |
1.3 植物中的杂种衰亡 |
1.3.1 植物中杂种衰亡的简介 |
1.3.2 杂种衰亡的可能原因和调控机制 |
1.3.3 远缘杂交与基因互作 |
1.3.4 小麦中的杂种衰亡 |
1.4 分子标记开发及多组学研究方法 |
1.4.1 分子标记技术的发展与分子标记开发 |
1.4.2 多组学研究方法 |
1.5 研究方案 |
1.5.1 选题目的及意义 |
1.5.2 研究内容和方案 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 TaNAC TFs参与调节小麦对白粉病和条锈病的抗性 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 植物材料和处理 |
2.2.2 RNA提取与基因克隆 |
2.2.3 筛选真菌胁迫响应相关的TaNAC基因 |
2.2.4 实时荧光定量PCR分析 |
2.2.5 普通小麦NAC转录因子基因家族重鉴定和序列分析 |
2.2.6 TaNAC转录因子的系统进化及蛋白序列特征分析 |
2.2.7 基因及其编码产物的序列结构、理化性质等生物信息学分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 基于IWGSC Ref Seq v1.1 对小麦NAC转录因子基因家族重鉴定 |
2.3.2 基于转录组数据筛选并分析真菌胁迫响应的TaNAC基因 |
2.3.3 从真菌胁迫后的N9134 中克隆TaNAC基因并重命名新转录本 |
2.3.4 获得的TaNAC转录本及其编码产物的序列结构、理化性质等分析 |
2.3.5 白粉菌和条锈菌侵染下小麦TaNAC基因的表达分析 |
2.3.6 真菌胁迫下N9134中TaNAC转录本的结构变体 |
2.3.7 真菌胁迫下差异表达TaNAC转录因子的结构特征分析 |
2.3.8 TaNAC膜结合转录因子(Membrane-bound TFs,MTFs)的比较分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 时空特异表达和可变剪切表明:TaNAC转录本可进一步丰富和完善 |
2.4.2 小规模复制或删除事件有助于丰富TaNAC基因及其转录本序列结构变异的多样性 |
2.4.3 膜结合TaNAC通过形成不同结构变体的调控方式发挥不同的功能 |
2.5 小结 |
第三章 TaNAC基因基于可变剪切和miRNA的转录后调控参与真菌胁迫响应 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料和处理 |
3.2.2 RNA提取与基因克隆 |
3.2.3 实时荧光定量PCR分析TaNAC结构变异转录本差异表达 |
3.2.4 洋葱表皮细胞瞬时表达分析亚细胞定位 |
3.2.5 转录调控活性分析 |
3.2.6 生物信息学分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 一对TaNAC可变剪切结构变异转录本在白粉菌胁迫下的表达分析 |
3.3.2 克隆得到TaNAC可变剪切转录本的序列结构分析 |
3.3.3 TaNAC结构变异转录本编码产物的结构特征和理化性质分析 |
3.3.4 TaNAC可变剪切结构变异转录本编码产物的高级结构分析 |
3.3.5 比对分析TaNAC结构变异转录本的亚细胞定位 |
3.3.6 比较分析TaNAC结构变异转录本的转录调控活性 |
3.3.7 结合于小麦TaNAC基因编码区的mi RNA的预测分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 TaNAC基因可以通过可变剪切的转录后调控方式参与胁迫响应 |
3.4.2 TaNAC基因可变剪切和mi RNA耦联的转录后调控 |
3.5 小结 |
第四章 小麦杂种衰亡调控基因的精细定位及其在我国的分布与演化 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 植物材料 |
4.2.2 等位性测验 |
4.2.3 表型调查和数据分析 |
4.2.4 取样和提取基因组DNA |
4.2.5 分子标记的筛选和开发 |
4.2.6 绘制遗传图谱 |
4.2.7 杂种衰亡相关小麦材料的系谱分析和基因型检测 |
4.2.8 荧光原位杂交(FISH) |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 分析验证本研究冬小麦群体中存在的杂种衰亡 |
4.3.2 中度和重度杂种衰亡系统中也存在Ne基因的剂量效应 |
4.3.3 杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的复等位基因确实分别存在不同 |
4.3.4 构建冬小麦杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的高密度遗传图谱 |
4.3.5 杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 在中国各麦区离散的分布特征 |
4.3.6 N9134 和周麦22 中杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的来源 |
4.4 讨论 |
4.4.1 F_1 与亲本的千粒重百分比更适合为杂种衰亡分级标准之一 |
4.4.2 遗传背景应该是杂种衰亡表型差异的另一个影响因素 |
4.4.3 普通小麦的Ne1 和Ne2 可能分别直接源于野生二粒小麦和黑麦 |
4.4.4 N9134 的Ne1 和周麦22 的Ne2 可能是杂种衰亡调控新基因 |
4.4.5 引进品种直接影响中国现代品种杂种衰亡基因频率(尤其Ne2) |
4.4.6 导致杂种衰亡的基因位点也可以对小麦育种起积极作用 |
4.5 小结 |
第五章 小麦杂种衰亡调控机制的多组学分析 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 多组学分析的植物材料 |
5.2.2 基于BSA的转录组测序(BSR) |
5.2.3 基于PacBio三代平台的全长转录组测序 |
5.2.4 iTRAQ定量蛋白质组测序 |
5.2.5 广泛靶向代谢组分析 |
5.2.6 多组学联合分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 小麦杂种衰亡的BSR分析 |
5.3.2 小麦杂种衰亡的全长转录组分析 |
5.3.3 小麦杂种衰亡的定量蛋白质组学分析 |
5.3.4 小麦杂种衰亡的代谢组学分析 |
5.3.5 基于转录组、蛋白质组和代谢组的多组学联合分析 |
5.4 讨论 |
5.4.1 各组学分析结果及多组学联合分析结果的问题与不足 |
5.4.2 小麦中杂种衰亡、真菌病害抗性、TaNAC转录因子三者的关系 |
5.5 小结 |
第六章 全文总结 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 附文 |
附录B 附表 |
附录C 附图 |
致谢 |
博士毕业有感 |
作者简介 |
(7)杀菌剂和植物抗病激活剂对油茶炭疽病病菌活性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1.文献综述 |
1.1 油茶病害研究现状 |
1.1.1 油茶主要病害 |
1.1.2 油茶主要病害防治措施 |
1.2 植物抗病激活剂研究现状 |
1.2.1 植物诱导抗病性 |
1.2.2 植物抗病激活剂诱导抗性作用机制 |
1.2.3 国内外植物抗病激活剂研究与应用概况 |
1.2.3.1 国外植物抗病激活剂研究现状 |
1.2.3.2 国内植物抗病激活剂研究现状 |
1.2.3.3 杀菌剂与植物抗病激活剂混配防治植物病害研究 |
1.3 本研究目的意义和主要内容 |
1.3.1 目的意义 |
1.3.2 研究内容 |
2.油茶炭疽病病原菌分离鉴定 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 病原菌分离及纯化方法 |
2.2.2 致病性测定方法 |
2.2.3 病原菌形态学观察方法 |
2.2.4 病原菌分子鉴定方法 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 油茶炭疽病病害症状 |
2.3.2 致病性测定结果 |
2.3.3 病原菌形态学特征 |
2.3.4 病原菌基因序列分析 |
2.4 结论与讨论 |
3.植物抗病激活剂对油茶诱导抗病活性研究 |
3.1 试验材料 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 植物抗病激活剂对油茶炭疽病病原菌室内活性测定 |
3.2.1.1 对菌丝生长的抑制作用 |
3.2.1.2 对分生孢子萌发的抑制作用 |
3.2.2 植物抗病激活剂对油茶抗病性的诱导作用 |
3.2.2.1 植物抗病激活剂诱抗活性测定 |
3.2.2.2 植物抗病激活剂最佳浓度筛选 |
3.2.2.3 植物抗病激活剂持效期测定 |
3.2.3 植物抗病激活剂处理叶片上分生孢子萌发及菌丝生长情况 |
3.3 数据处理 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 植物抗病激活剂对油茶炭疽病病原菌室内活性测定 |
3.4.1.1 菌丝生长活性测定结果 |
3.4.1.2 分生孢子萌发活性测定结果 |
3.4.2 植物抗病激活剂对油茶抗病性诱导作用 |
3.4.2.1 5种植物抗病激活剂对油茶的诱抗效果 |
3.4.2.2 水杨酸不同浓度处理下对油茶炭疽病的诱抗效果 |
3.4.2.3 水杨酸诱导油茶抗病性的持效性 |
3.4.3 诱导处理叶片上病菌分生孢子萌发及菌丝生长情况 |
3.5 结论与讨论 |
4.水杨酸诱导油茶抗病性生理机制研究 |
4.1 试验材料 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 水杨酸诱导后油茶生理指标的动态变化 |
4.2.2 诱导抗性的相关生理指标测定 |
4.2.2.1 粗酶提取液的制备 |
4.2.2.2 可溶性蛋白含量的测定 |
4.2.2.3 超氧化物歧化酶(SOD)的测定 |
4.2.2.4 过氧化物酶(POD)的测定 |
4.3 数据整理 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 水杨酸处理对油茶叶片内可溶性蛋白含量的影响 |
4.4.2 水杨酸处理对油茶叶片内过氧化物酶(POD)活性影响 |
4.4.3 水杨酸对油茶叶片内超氧化物歧化酶(SOD)活性影响 |
4.5 结论与讨论 |
5.杀菌剂与植物抗病激活剂增效配比研究 |
5.1 试验材料 |
5.1.1 菌种材料 |
5.1.2 供试药剂 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 7种杀菌剂对病原菌的室内活性测定 |
5.2.1.1 对菌丝生长的抑制作用 |
5.2.2.2 对分生孢子萌发的抑制作用 |
5.2.2 杀菌剂与植物抗病激活剂室内配比筛选 |
5.3 数据处理 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 对菌丝生长的抑制效果 |
5.4.2 对分生孢子萌发的抑制效果 |
5.4.3 杀菌剂与植物抗病激活剂室内配比筛选 |
5.5 结论与讨论 |
6.总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
致谢 |
(8)普通小麦品种抗茎基腐病全基因组关联分析及蛋白质组学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 小麦茎基腐病研究现状 |
1.1.1 茎基腐病致病菌与发病症状 |
1.1.2 茎基腐病危害现状 |
1.1.3 茎基腐病抗性鉴定方法 |
1.1.4 抗茎基腐病种质资源 |
1.1.5 茎基腐病抗性遗传研究进展 |
1.2 全基因组关联分析研究进展 |
1.2.1 全基因组关联分析的理论基础与优势 |
1.2.2 GWAS的一般步骤 |
1.2.3 GWAS在小麦上的应用现状 |
1.3 蛋白质组学在抗病蛋白研究中的应用 |
1.3.1 蛋白质组学的概念与研究方法 |
1.3.2 蛋白质组学在小麦抗病蛋白研究中的应用现状 |
1.4 研究内容及目的意义 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 目的意义 |
2 我国小麦种质资源茎基腐病抗性评价 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 数据统计 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 小麦种质资源总体抗病性表现 |
2.2.2 不同生态区小麦种质资源抗病性表现 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
3 小麦茎基腐病抗性全基因组关联分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 小麦茎基腐病抗性及相关农艺性状表型评价 |
3.1.3 全基因组关联分析 |
3.1.4 抗性相关候选QTL的验证 |
3.1.5 候选基因接菌前后相对表达量分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 SNP芯片分型结果及群体结构分析 |
3.2.2 苗期茎基腐病抗性全基因组关联分析 |
3.2.3 成株期茎基腐病抗性全基因组关联分析 |
3.2.4 株高、抽穗期和穗型表型变异及对小麦茎基腐抗性的影响 |
3.3 讨论 |
3.3.1 苗期与成株期品种抗性的关系以及农艺性状对抗性的影响 |
3.3.2 小麦抗茎基腐病重要抗病相关位点 |
3.3.3 小麦抗茎基腐病重要候选基因的功能探讨 |
3.4 小结 |
4 抗、感品种感染茎基腐病后茎基部差异蛋白质组学研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试材料与接种处理 |
4.1.2 蛋白质提取与定量分析 |
4.1.3 差异蛋白质GO功能注释与代谢通路富集分析 |
4.1.4 候选抗病相关蛋白质的筛选及编码基因的表达水平分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 抗、感品种接种后抗性评价 |
4.2.2 抗、感品种差异蛋白质统计 |
4.2.3 差异蛋白质GO功能注释 |
4.2.4 差异蛋白富集的生物学功能和代谢通路 |
4.2.5 接种后的重要抗病相关蛋白 |
4.2.6 抗病相关蛋白编码基因的表达水平差异 |
4.3 讨论 |
4.3.1 抗、感品种对FCR侵染的反应在蛋白质水平上存在差异 |
4.3.2 几丁质酶可能在抗FCR中起关键作用 |
4.3.3 FCR感染引起了与防御及细胞壁形成相关蛋白的不同表达 |
4.3.4 光合作用相关蛋白在FCR感染后差异表达 |
4.4 小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文 |
作者简介 |
致谢 |
附录 |
附件 |
(9)萝卜抗根肿病位点初定位及油菜MYB28转录因子在根肿菌和SA处理下的响应特征分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 十字花科根肿病研究现状 |
1.1.1 根肿病的发现和危害 |
1.1.2 根肿病的症状及发病规律 |
1.1.3 根肿菌的分类地位 |
1.1.4 根肿菌的生活史 |
1.1.5 根肿菌生理小种 |
1.2 根肿病抗病基因的研究现状及进展 |
1.2.1 白菜抗性研究 |
1.2.2 甘蓝抗性研究 |
1.2.3 甘蓝型油菜抗性研究 |
1.2.4 萝卜抗性研究 |
1.3 植物激素在根肿病中的作用 |
1.4 利用高通量测序结合BSA进行基因定位 |
1.4.1 利用BSA法进行基因定位的原理 |
1.4.2 BSA-seq在基因定位中的研究进展 |
1.5 本研究的目的与意义 |
第二章 萝卜根肿病抗病位点鉴定 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 孢子悬浮液制备 |
2.2.2 不同萝卜群体抗根肿病鉴定及抗病遗传规律研究 |
2.2.3 病情划分等级及病情指数计算 |
2.2.4 BSA 混池构建 |
2.2.5 文库构建及库检 |
2.2.6 测序数据过滤 |
2.2.7 比对参考基因组 |
2.2.8 SNP、In Del检测及注释 |
2.2.9 基于SNP和 In Del标记的目标性状区域定位 |
2.2.10 候选基因q RT-PCR分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 萝卜抗根肿病抗性遗传规律分析 |
2.3.2 全基因组测序及测序质量评估 |
2.3.3 测序数据与参考基因组比对 |
2.3.4 SNP和 In Del检测及注释 |
2.3.5 SNP关联分析及候选基因预测 |
2.3.6 InDel关联分析 |
2.3.7 候选基因位点q RT-PCR分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 萝卜抗根肿病资源利用 |
2.4.2 候选基因的预测 |
第三章 甘蓝型油菜MYB28对根肿菌和水杨酸的响应特征研究 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 孢子悬液制备 |
3.1.3 试验处理 |
3.1.4 MYB28蛋白同源比对及序列进化分析 |
3.1.5 MYB28基因诱导表达特异性分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 甘蓝型油菜MYB28基因组序列分析 |
3.2.2 MYB28蛋白同源比对及进化分析 |
3.2.3 Bna MYB28 基因在甘蓝型油菜不同组织中表达模式分析 |
3.2.4 外源SA诱导下Bna MYB28 基因在甘蓝型油菜中的表达 |
3.2.5 根肿菌和SA处理下Bna MYB28 基因表达模式 |
3.3 讨论 |
3.3.1 Bna MYB28 序列进化分析 |
3.3.2 Bna MYB28受SA诱导表达 |
3.3.3 SA促进Bna MYB28-3 在根肿菌侵染后的表达 |
第四章 全文总结 |
参考文献 |
附录A |
致谢 |
作者简历 |
(10)Botryosphaeria dothidea侵染后山核桃酚类物质合成相关酶活及关键基因的表达特性(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 山核桃干腐病的研究现状 |
1.1.1 山核桃干腐病的发生和危害 |
1.1.2 葡萄座腔菌属的概述 |
1.2 嫁接山核桃的品种 |
1.3 植物抗病机制的研究现状 |
1.3.1 植物抗病性作用机制 |
1.3.2 山核桃抗病机制的研究 |
1.4 植物抗病过程中酚类化合物的研究进展 |
1.4.1 酚类物质的种类及生物合成 |
1.4.2 酚类化合物合成酶及防御酶活性研究 |
1.4.3 酚类物质合成关键基因的研究现状 |
1.5 研究的内容、目的和意义 |
1.5.1 研究的内容 |
1.5.2 研究的目的和意义 |
2 不同品种山核桃干腐病感病情况及侵染情况分析 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验试剂与培养基 |
2.1.3 试验方法 |
2.1.3.1 人工活体接种 |
2.1.3.2 病情指数测定 |
2.1.3.3 扫描电子显微镜观察 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 B.dothidea侵染后不同品种山核桃感病情况分析 |
2.2.2 病原菌丝体在山核桃寄主体内的定殖与扩展 |
2.3 讨论 |
3 B.dothidea侵染对山核桃酚类代谢相关酶的影响 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验接种和取样 |
3.1.3 总酚、总黄酮含量的测定 |
3.1.4 木质素含量的测定 |
3.1.5 酶活性的测定 |
3.1.5.1 试验试剂和仪器 |
3.1.5.2 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性测定 |
3.1.5.3 多酚氧化酶(PPO)活性测定 |
3.1.5.4 过氧化物酶(POD)活性测定 |
3.1.5.5 肉桂醇脱氢酶(CAD)活性测定 |
3.1.5.6 β-1,3葡聚糖酶(β-1,3GA)活性测定 |
3.1.5.7 几丁质酶(Chitinase)活性测定 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 总酚含量分析 |
3.2.2 总黄酮含量分析 |
3.2.3 木质素含量分析 |
3.2.4 几种防御酶活性分析 |
3.2.4.1 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性分析 |
3.2.4.2 多酚氧化酶(PPO)活性分析 |
3.2.4.3 过氧化物酶(POD)活性分析 |
3.2.4.4 肉桂醇脱氢酶(CAD)活性分析 |
3.2.4.5 β-1,3葡聚糖酶(β-1,3-GA)活性分析 |
3.2.4.6 几丁质酶(Chitinase)活性分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 总酚、总黄酮和木质素与抗病相关性 |
3.3.2 几种防御酶与抗病相关性 |
4 B.dothidea侵染对山核桃酚类物质合成关键基因的克隆分析 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 菌株、载体 |
4.1.3 试验接种和取样 |
4.1.4 试验试剂及仪器 |
4.1.5 山核桃枝干总RNA的提取 |
4.1.6 总RNA完整性检测 |
4.1.7 cDNA第一链的合成 |
4.1.8 PAL、4CL、C4H及 CHS基因克隆 |
4.1.8.1 引物合成及PCR扩增 |
4.1.8.2 RACE-PCR扩增 |
4.1.8.3 PCR产物的回收 |
4.1.8.4 目的产物与载体连接 |
4.1.8.5 感受态细胞的制备 |
4.1.8.6 目的片段的转化和阳性克隆 |
4.1.9 生物信息学分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 山核桃枝干总RNA的提取质量 |
4.2.2 苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的克隆和分析 |
4.2.3 肉桂酸-4-羟基化酶基因(C4H)克隆和分析 |
4.2.4 4-香豆酸辅酶A连接酶基因(4CL)克隆和分析 |
4.2.5 查耳酮合成酶基因(CHS)克隆和分析 |
4.3 结论与讨论 |
4.3.1 山核桃PAL基因的克隆及生物信息学分析 |
4.3.2 山核桃C4H基因的克隆及生物信息学分析 |
4.3.3 山核桃4CL基因的克隆及生物信息学分析 |
4.3.4 山核桃CHS基因的克隆及生物信息学分析 |
5 B.dothidea侵染对山核桃中酚类合成关键基因的表达研究 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 植物材料和菌株 |
5.1.2 试验接种和取样 |
5.1.3 试验试剂和仪器 |
5.1.4 山核桃枝干总RNA的提取 |
5.1.5 cDNA第一链的合成 |
5.1.6 PAL、4CL、C4H及 CHS基因Real-Time PCR |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 PAL基因在B.dothidea侵染山核桃过程中的表达 |
5.2.2 C4H基因在B.dothidea侵染山核桃过程中的表达 |
5.2.3 4CL基因在B.dothidea侵染山核桃过程中的表达 |
5.2.4 CHS基因在B.dothidea侵染山核桃过程中的表达 |
5.3 讨论 |
6 结果与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 研究创新点 |
6.3 存在的不足及研究展望 |
参考文献 |
个人简介 |
致谢 |
四、植物抗病基因研究现状(论文参考文献)
- [1]茄子对青枯病的抗性机制研究现状与展望[J]. 李涛,孙保娟,李植良,黎振兴,罗少波,徐小万,衡周,宫超,游倩. 广东农业科学, 2021
- [2]假茄科雷尔氏菌对瓜类作物的致病性以及南瓜响应病菌侵染的转录组和代谢组分析[D]. 何永林. 广西大学, 2021(12)
- [3]花生响应青枯菌侵染的转录组分析和抗病相关基因挖掘[D]. 张欢. 中国农业科学院, 2021(09)
- [4]红三叶抗白粉病的生理和分子机制及抗病基因TpGDSL的克隆与遗传转化[D]. 蒲小剑. 甘肃农业大学, 2021(01)
- [5]谷子和葡萄抗病相关基因的筛选及功能验证[D]. 刘婧. 山西大学, 2021
- [6]真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究[D]. 吕士凯. 西北农林科技大学, 2021
- [7]杀菌剂和植物抗病激活剂对油茶炭疽病病菌活性研究[D]. 王翠兰. 浙江农林大学, 2021(07)
- [8]普通小麦品种抗茎基腐病全基因组关联分析及蛋白质组学研究[D]. 金京京. 河北农业大学, 2020(05)
- [9]萝卜抗根肿病位点初定位及油菜MYB28转录因子在根肿菌和SA处理下的响应特征分析[D]. 池鹏. 中国农业科学院, 2020(01)
- [10]Botryosphaeria dothidea侵染后山核桃酚类物质合成相关酶活及关键基因的表达特性[D]. 费莉玢. 浙江农林大学, 2020(02)