本文主要研究内容
作者张玮（2019）在《葡萄溃疡病菌侵染葡萄的组学基础与分子机制的初步研究》一文中研究指出：近年来由葡萄座腔菌科(Botryosphaeriaceae)真菌引起的葡萄溃疡病在世界范围内普遍发生并造成严重损失,由于对该病害发生机制认识不深,难以指导建立十分高效的防控措施。另一方面,葡萄座腔菌科真菌多为弱寄生性的“机会”病原菌,该类病原菌侵染植物的分子遗传机制报道较少。因此本研究试图从基因组和转录水平上揭示葡萄溃疡病菌侵染葡萄的组学基础,以及葡萄对溃疡病菌侵染的应答机制,并分析溃疡病菌关键致病基因的功能,为深入了解葡萄溃疡病的发生机制,建立葡萄溃疡病的高效防控技术和培育抗葡萄溃疡病的优良葡萄品种提供基础。为揭示葡萄溃疡病菌对侵染葡萄的适应机制,作者对我国主要的3种葡萄溃疡病菌—Lasiodiplodia theobromae、Botryosphaeria dothidea 和 Neofusicoccun parvum 的各 2 个菌株分别进行了denovo测序和重测序,数据分析表明,这三个种的基因组大小相似(42.1 Mb到43.3 Mb),重复序列较少(<5%)。与多个植物病原真菌、机会病原真菌和非致病真菌的系统发育分析表明,葡萄溃疡病菌与植物机会病原真菌亲缘关系更近。比较基因组学分析显示,葡萄溃疡病菌中细胞壁降解、次生代谢和膜运输相关的5个基因家族存在显著性扩张,推测这些基因家族的扩张有助于溃疡病菌降解葡萄细胞壁,进而完成定殖和扩展过程,最终产生相关症状。进一步,作者对其中致病力最强的病原菌L.theobromae接种葡萄枝条后不同时间点的样品进行了转录组分析,结果显示,I.theobromae侵染葡萄早期,病原菌中参与碳水化合物分解代谢,果胶、淀粉和蔗糖代谢,戊糖和葡萄糖醛酸酯转化等相关通路基因表达上调,这些通路有可能在该病菌侵染葡萄的早期过程中发挥重要作用。综合比较基因组和转录组分析结果,作者推测L.thebromae在葡萄的侵染位点通过分泌一些细胞壁降解酶类、次级代谢产物等促进其完成侵染过程。与此同时,作者还分析了葡萄应答溃疡病菌早期侵染的转录组数据。以欧美种’夏黑’葡萄为材料,对接种葡萄溃疡病菌L.theobromae后0、4、8和12h的葡萄组织样品进行RNA-seq测序。基于RNA-seq基因数字表达谱分析,共筛选获得了 5181个差异表达基因(DEGs)。GO注释和富集分析结果显示,三个时间点样品共有的DEGs中,57.02%的DEGs表达上调,这些上调表达的DEGs主要参与葡萄的初级代谢和次级代谢过程;KEGG富集分析显示,葡萄中与植物防卫反应相关的一些通路,如Ca2+、MAPK、SA和JA信号转导通路和苯丙烷类代谢通路等,在接种葡萄溃疡病菌以后得到富集。这些结果说明,葡萄采取了基础防卫反应以抵御溃疡病菌的侵染。有意思的是,作者还筛选获得了 616个葡萄响应葡萄溃疡病菌侵染时所特有的DEGs,这些基因可能在葡萄-溃疡病菌互作中发挥重要作用。在前述研究基础上,为深入揭示葡萄溃疡病菌侵染葡萄过程中的关键分子致病机制,作者通过对原生质体制备与再生条件的优化,结合菌丝尖端分离技术的应用,建立了葡萄溃疡病菌高效稳定的遗传转化体系,为该菌的分子操作提供了技术保障。作者挑选了一个在溃疡病菌侵染葡萄过程中上调表达的推定效应因子基因LtLysM1,构建了超表达LtLysM1的转化子,致病力测定结果显示该基因超表达转化子的致病力较野生型菌株增强,说明LtLysM1在葡萄溃疡病菌致病中起作用。利用水稻细菌性谷枯菌三型分泌系统,证实了 LtLysM1能够轻微抑制谷枯菌在本生烟上引起的HR反应。利用酵母信号肽捕获系统证实了 LtLysM1蛋白具有外泌特性,推测其可能分泌到细胞外,在与寄主互作中起作用。在此基础上,作者构建并获得了LtLysM1的T0代转基因烟草10株,为深入研究该基因的功能提供了材料。综上,在葡萄溃疡病菌尚未得到研究人员高度关注的早期,作者利用二代测序技术,揭示了其对葡萄的侵染适应性和葡萄-溃疡病菌互作的组学基础;优化了葡萄溃疡病菌的遗传转化技术体系,确定了一个推定效应蛋白在其侵染过程中起作用,为深入研究解析“机会”病原真菌的致病机制提供了线索,进而为葡萄溃疡病高效防控技术的构建提供相关依据。
Abstract
jin nian lai you pu tao zuo qiang jun ke (Botryosphaeriaceae)zhen jun yin qi de pu tao hui yang bing zai shi jie fan wei nei pu bian fa sheng bing zao cheng yan chong sun shi ,you yu dui gai bing hai fa sheng ji zhi ren shi bu shen ,nan yi zhi dao jian li shi fen gao xiao de fang kong cuo shi 。ling yi fang mian ,pu tao zuo qiang jun ke zhen jun duo wei ruo ji sheng xing de “ji hui ”bing yuan jun ,gai lei bing yuan jun qin ran zhi wu de fen zi wei chuan ji zhi bao dao jiao shao 。yin ci ben yan jiu shi tu cong ji yin zu he zhuai lu shui ping shang jie shi pu tao hui yang bing jun qin ran pu tao de zu xue ji chu ,yi ji pu tao dui hui yang bing jun qin ran de ying da ji zhi ,bing fen xi hui yang bing jun guan jian zhi bing ji yin de gong neng ,wei shen ru le jie pu tao hui yang bing de fa sheng ji zhi ,jian li pu tao hui yang bing de gao xiao fang kong ji shu he pei yo kang pu tao hui yang bing de you liang pu tao pin chong di gong ji chu 。wei jie shi pu tao hui yang bing jun dui qin ran pu tao de kuo ying ji zhi ,zuo zhe dui wo guo zhu yao de 3chong pu tao hui yang bing jun —Lasiodiplodia theobromae、Botryosphaeria dothidea he Neofusicoccun parvum de ge 2 ge jun zhu fen bie jin hang le denovoce xu he chong ce xu ,shu ju fen xi biao ming ,zhe san ge chong de ji yin zu da xiao xiang shi (42.1 Mbdao 43.3 Mb),chong fu xu lie jiao shao (<5%)。yu duo ge zhi wu bing yuan zhen jun 、ji hui bing yuan zhen jun he fei zhi bing zhen jun de ji tong fa yo fen xi biao ming ,pu tao hui yang bing jun yu zhi wu ji hui bing yuan zhen jun qin yuan guan ji geng jin 。bi jiao ji yin zu xue fen xi xian shi ,pu tao hui yang bing jun zhong xi bao bi jiang jie 、ci sheng dai xie he mo yun shu xiang guan de 5ge ji yin jia zu cun zai xian zhe xing kuo zhang ,tui ce zhe xie ji yin jia zu de kuo zhang you zhu yu hui yang bing jun jiang jie pu tao xi bao bi ,jin er wan cheng ding shi he kuo zhan guo cheng ,zui zhong chan sheng xiang guan zheng zhuang 。jin yi bu ,zuo zhe dui ji zhong zhi bing li zui jiang de bing yuan jun L.theobromaejie chong pu tao zhi tiao hou bu tong shi jian dian de yang pin jin hang le zhuai lu zu fen xi ,jie guo xian shi ,I.theobromaeqin ran pu tao zao ji ,bing yuan jun zhong can yu tan shui hua ge wu fen jie dai xie ,guo jiao 、dian fen he zhe tang dai xie ,wu tang he pu tao tang quan suan zhi zhuai hua deng xiang guan tong lu ji yin biao da shang diao ,zhe xie tong lu you ke neng zai gai bing jun qin ran pu tao de zao ji guo cheng zhong fa hui chong yao zuo yong 。zeng ge bi jiao ji yin zu he zhuai lu zu fen xi jie guo ,zuo zhe tui ce L.thebromaezai pu tao de qin ran wei dian tong guo fen bi yi xie xi bao bi jiang jie mei lei 、ci ji dai xie chan wu deng cu jin ji wan cheng qin ran guo cheng 。yu ci tong shi ,zuo zhe hai fen xi le pu tao ying da hui yang bing jun zao ji qin ran de zhuai lu zu shu ju 。yi ou mei chong ’xia hei ’pu tao wei cai liao ,dui jie chong pu tao hui yang bing jun L.theobromaehou 0、4、8he 12hde pu tao zu zhi yang pin jin hang RNA-seqce xu 。ji yu RNA-seqji yin shu zi biao da pu fen xi ,gong shai shua huo de le 5181ge cha yi biao da ji yin (DEGs)。GOzhu shi he fu ji fen xi jie guo xian shi ,san ge shi jian dian yang pin gong you de DEGszhong ,57.02%de DEGsbiao da shang diao ,zhe xie shang diao biao da de DEGszhu yao can yu pu tao de chu ji dai xie he ci ji dai xie guo cheng ;KEGGfu ji fen xi xian shi ,pu tao zhong yu zhi wu fang wei fan ying xiang guan de yi xie tong lu ,ru Ca2+、MAPK、SAhe JAxin hao zhuai dao tong lu he ben bing wan lei dai xie tong lu deng ,zai jie chong pu tao hui yang bing jun yi hou de dao fu ji 。zhe xie jie guo shui ming ,pu tao cai qu le ji chu fang wei fan ying yi di yu hui yang bing jun de qin ran 。you yi sai de shi ,zuo zhe hai shai shua huo de le 616ge pu tao xiang ying pu tao hui yang bing jun qin ran shi suo te you de DEGs,zhe xie ji yin ke neng zai pu tao -hui yang bing jun hu zuo zhong fa hui chong yao zuo yong 。zai qian shu yan jiu ji chu shang ,wei shen ru jie shi pu tao hui yang bing jun qin ran pu tao guo cheng zhong de guan jian fen zi zhi bing ji zhi ,zuo zhe tong guo dui yuan sheng zhi ti zhi bei yu zai sheng tiao jian de you hua ,jie ge jun si jian duan fen li ji shu de ying yong ,jian li le pu tao hui yang bing jun gao xiao wen ding de wei chuan zhuai hua ti ji ,wei gai jun de fen zi cao zuo di gong le ji shu bao zhang 。zuo zhe tiao shua le yi ge zai hui yang bing jun qin ran pu tao guo cheng zhong shang diao biao da de tui ding xiao ying yin zi ji yin LtLysM1,gou jian le chao biao da LtLysM1de zhuai hua zi ,zhi bing li ce ding jie guo xian shi gai ji yin chao biao da zhuai hua zi de zhi bing li jiao ye sheng xing jun zhu zeng jiang ,shui ming LtLysM1zai pu tao hui yang bing jun zhi bing zhong qi zuo yong 。li yong shui dao xi jun xing gu ku jun san xing fen bi ji tong ,zheng shi le LtLysM1neng gou qing wei yi zhi gu ku jun zai ben sheng yan shang yin qi de HRfan ying 。li yong jiao mu xin hao tai bu huo ji tong zheng shi le LtLysM1dan bai ju you wai bi te xing ,tui ce ji ke neng fen bi dao xi bao wai ,zai yu ji zhu hu zuo zhong qi zuo yong 。zai ci ji chu shang ,zuo zhe gou jian bing huo de le LtLysM1de T0dai zhuai ji yin yan cao 10zhu ,wei shen ru yan jiu gai ji yin de gong neng di gong le cai liao 。zeng shang ,zai pu tao hui yang bing jun shang wei de dao yan jiu ren yuan gao du guan zhu de zao ji ,zuo zhe li yong er dai ce xu ji shu ,jie shi le ji dui pu tao de qin ran kuo ying xing he pu tao -hui yang bing jun hu zuo de zu xue ji chu ;you hua le pu tao hui yang bing jun de wei chuan zhuai hua ji shu ti ji ,que ding le yi ge tui ding xiao ying dan bai zai ji qin ran guo cheng zhong qi zuo yong ,wei shen ru yan jiu jie xi “ji hui ”bing yuan zhen jun de zhi bing ji zhi di gong le xian suo ,jin er wei pu tao hui yang bing gao xiao fang kong ji shu de gou jian di gong xiang guan yi ju 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国农业大学的张玮，发表于刊物中国农业大学2019-01-17论文，是一篇关于葡萄论文,葡萄溃疡病菌论文,基因组论文,转录组论文,结构域论文,中国农业大学2019-01-17论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国农业大学2019-01-17论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。