水稻草状矮化病毒对水稻氮代谢的影响

论文摘要

水稻草状矮缩病毒（Rice grassy stunt virus,RGSV）属纤细病毒属,可引起水稻草状矮化病。20世纪70年代曾在南亚、东南亚大面积流行RGSV,造成了严重的经济损失,其由介体褐飞虱进行持久性方式,不经卵传播。RGSV采用双义编码策略,由6种ssRNA组成,编码12个蛋白。对RGSV的研究在基因组结构、功能、抗病育种等方面略有研究但并不深入,然而在RGSV的致病机制,症状形成机理仍是空白领域,为此本研究着眼于RGSV症状形成机理与植物营养代谢的新视角来展开研究。利用real-timePCR方法检测受RGSV侵染的水稻植株氮素转运蛋白基因的表达水平,显示高亲和与低亲和的硝态氮转运子都有出现上调但不是全部,OsNRT1.1和OsNRT2.1分别上调2.4倍和2.8倍,同样的铵态氮的转运子OsAMT1.3、0sAMT3.1、OsAMT3.2明显上调了3.1、10.9、14.8倍。测定了RGSV侵染的水稻的全氮含量,结果表明全氮含量上升,这与real-timePCR的结果一致。如此我们证实了RGSV调控水稻氮代谢,使得水稻的吸收和同化增强。已有研究表明miR167/ARF8和miR393/AFB3是种特异的N应答模式,低硝态氮条件下受诱导而控制根系起始和延伸去响应内部和外部可用氮源,从而影响水稻硝态氮和铵态氮的吸收。构建载体以农杆菌介导法获得miR167和miR393的转化T0代植株,分析生长表型。阳性植株出现叶片黄化,不规则斑驳及叶片扭曲。这与RGSV感病植株的典型症状存在一定的相似,我们推测RGSV的致病机制与水稻中miR167/ARF8和miR393/AFB3的作用模式机制是一致的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1 RGSV研究概述
• 1.1 RGSV的发现及病害
• 1.1.1 RGSV抗性品种的筛选及防治
• 1.1.2 RGSV的血清学
• 1.1.3 RGSV的理化特性及基因组结构
• 2 水稻氮素代谢研究进展
• 2.1 氮素的营养特征
• 2.2 水稻对氮的吸收和利用
• 2.3 水稻吸收转运氮素的分子机制
• 3 RGSV对水稻氮代谢影响的研究意义
• 第二章 受RGSV侵染的水稻含氮量测定
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 供试材料
• 1.1.2 主要仪器和试剂
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 RGSV的鉴定
• 1.2.1.1 水稻RNA的提取
• 1.2.1.2 逆转录RT-PCR
• 1.2.1.3 PCR鉴定
• 1.2.2 供试RGSV实验植株的获得
• 1.2.3 植株含氮量的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 毒源RGSV的鉴定
• 2.2 植株全氮的测定
• 3 讨论与小结
• 第三章 氮转运子的表达量检测
• 1 材料与方法
• 1.1 实验毒源、实验虫源、实验植株、试剂等材料
• 1.1.1 实验毒源、实验植株和实验虫源
• 1.1.2 实验试剂
• 1.1.3 植物材料
• 1.1.4 实验仪器
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 RGSV带毒苗的鉴定
• 1.2.2 Real-time PCR引物设计
• 1.2.3 提取植物总RNA
• 1.2.4 获得的总RNA的纯化
• 1.2.5 cDNA的合成
• 1.2.6 Real-time PCR
• 1.2.7 Real-time PCR产物的凝胶电泳检测
• 2 结果与分析
• 2.1 带毒和不带毒供试植株
• 2.2 转运子表达量检测
• 3 讨论与小结
• 第四章 农杆菌介导的水稻遗传转化
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 水稻品种、菌株、质粒和目的基因
• 1.1.2 培养基
• 1.1.3 试剂
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 转化根癌农杆菌
• 1.2.1.1 农杆菌菌株EHA105感受态的制备
• 1.2.1.2 感受态细胞的转化
• 1.2.1.3 菌落PCR验证
• 1.2.1.4 转化产物的扩培
• 1.2.2 农杆菌介导的水稻遗传转化
• 1.2.2.1 水稻成熟胚胚性愈伤的诱导
• 1.2.2.2 农杆菌介导的水稻遗传转化
• 1.2.3 DNA的提取、转基因阳性植株的检测
• 1.2.3.1 DNA的提取
• 1.2.3.2 转基因植株的阳性检测
• 2 结果与分析
• 2.1 基因片段的获得与转化载体的获得
• 2.2 转基因植株的获得与鉴定
• 2.3 转基因植株的生理分析
• 3 讨论与小结
• 第五章 结论与展望
• 1 确定RGSV引起氮素的吸收同化增强
• 2 农杆菌介导的转化水稻T0代植株生长表型
• 3 下一步实验计划
• 参考文献
• 附录
• 致谢