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水稻细胞抗稻瘟病机理及PLD作用的初步研究

2020-12-03阅读(475)

水稻细胞抗稻瘟病机理及PLD作用的初步研究

论文摘要

以真菌激发子木聚糖酶（xylanase）和稻瘟病菌提取物对水稻悬浮细胞和愈伤组织做处理试验,结果发现:（1）xylanase可显著诱导水稻悬浮细胞H2O2和O2的产生;处理1h后,编码几丁质酶的基因Chitinase表达明显增加,而编码病程相关蛋白的PR10基因没有表达,但处理12h,后者表达明显增加;处理24h,诱导80%的悬浮细胞死亡;处理24h至72h,诱导愈伤组织中抗毒素樱花素的生成;处理20d,导致愈伤组织褐化、生长量减低、愈伤组织从致密状变为镂空状。（2）稻瘟病菌提取物处理引起的抗病防卫反应与xylanase一致。稻瘟病菌提取物处理诱导悬浮细胞中基因PR10及基因Chitinase表达,诱导愈伤组织中sakuranetin生成,导致愈伤组织褐化、生长量减低、愈伤组织从致密状变为镂空状。上述试验结果表明,水稻悬浮细胞和愈伤组织是研究抗稻瘟病机制方便、合适的实验材料,xylanase和稻瘟病菌提取物都能够诱水稻悬浮细胞和愈伤组织产生抗病防卫反应。磷脂酶D/磷脂酸信号是植物信号转导途径中一个极为重要的组分,在植物生长发育、逆境与激素反应以及抗病反应的信号传导途径中具有重要作用。以水稻悬浮细胞和愈伤组织为实验材料,初步研究了PLD在xylanase或稻瘟病菌提取物引起的水稻抗病防卫反应中的作用机理。试验发现:（1）xylanase和稻瘟病菌提取物均迅速激活水稻细胞PLDα,但未诱导PLDα1基因及PLDα蛋白表达。（2）1-But抑制xylanase引起的H2O2第二个峰形成、抗毒素产生和细胞死亡。（3）外施PA能诱导H2O2第二个峰的形成、水稻抗毒素的产生和细胞死亡。（4）xylanase引起的细胞死亡需要H2O2信号的参与,清除H2O2抑制了xylanase或PA引起的水稻细胞死亡。试验结果初步表明,PLD/PA参与了xylanase和EFM诱导水稻细胞抗病防卫反应这一过程。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 符号及缩略语（ABBREVIATION）表
  • 第一章 文献综述
  • 第一节 水稻稻瘟病相关研究
  • 1.稻瘟病菌侵染途径与过程
  • 2.水稻抗稻瘟病机理
  • 第二节 植物抗病信号转导途径与抗病反应
  • 1.抗病信号识别
  • 2.抗病信号转导途径
  • 3.植物抗病的生理生化反应
  • 第三节 PLD和PA信号及其在植物抗病中的作用
  • 1.PLD和PA在植物生长发育过程中的作用
  • 2.PLD和PA在植物激素和非生物逆境信号转导中的作用
  • 3.PLD和PA在植物抗病信号转导中的作用
  • 第二章 水稻的细胞与组织培养
  • 引言
  • 第一节 材料与方法
  • 1.植物材料
  • 2.种子的消毒与处理
  • 3.培养基配制
  • 4.愈伤组织的诱导与继代
  • 5.悬浮细胞的诱导与继代
  • 第二节 结果与分析
  • 1.愈伤组织诱导与继代
  • 2.悬浮细胞诱导与继代
  • 第三节 讨论
  • 第三章 利用细胞和组织培养技术研究水稻抗稻瘟病机制
  • 引言
  • 第一节 材料与方法
  • 1.水稻愈伤组织与悬浮细胞制备
  • 2.激发子制备
  • 3.超氧阴离子产生速率测定
  • 4.过氧化氢含量测定
  • 5.半定量RT-PCR检测防卫基因的表达量
  • 6.水稻抗毒素提取与测定
  • 7.激发子对愈伤组织的影响
  • 第二节 结果与分析
  • 1.木聚糖酶诱导悬浮细胞的超氧阴离子的产生
  • 2.木聚糖酶诱导悬浮细胞过氧化氢迅速升高
  • 3.木聚糖酶和EFM均诱导水稻悬浮细胞防卫基因表达
  • 4.木聚糖酶和EFM均能诱导水稻愈伤组织抗毒素合成
  • 5.木聚糖酶诱导水稻悬浮细胞死亡
  • 6.木聚糖酶和EFM处理引起愈伤组织褐化、生长量和生长密度降低
  • 第三节 讨论
  • 第四章 PLD/PA参与木聚糖酶激发子引起的水稻悬浮细胞抗病反应
  • 引言
  • 第一节 材料与方法
  • 1.水稻悬浮细胞制备
  • 2.稻瘟病激发子制备
  • 3.PLDA酶活测定与蛋白质分析
  • 4.过氧化氢测测定
  • 5.抗毒素测定
  • 6.细胞死亡
  • 第二节 结果与分析
  • 1.木聚糖酶激活水稻细胞PLDA,但未诱导PLDA1基因及蛋白表达
  • 2.PLD/PA参与木聚糖酶诱导的过氧化氢信号变化
  • 3.PLD/PA参与木聚糖酶和EFM诱导的水稻抗毒素产生
  • 4.PLD/PA参与木聚糖酶诱导的细胞死亡
  • 5.过氧化氢参与木聚糖酶诱导的细胞死亡
  • 6.清除过氧化氢抑制了PA诱导产生的细胞死亡
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
  • 致谢

    • 相关论文文献

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