煙草NtVQ35基因的鑒定及其抗青枯病基本功能研究
發(fā)布時間：2021-01-10 13:30
由青枯雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的煙草青枯病,是對世界煙草產(chǎn)業(yè)具有經(jīng)濟重要性的細菌性病害,在熱帶、亞熱帶區(qū)域發(fā)生更為嚴重。VQ蛋白（FxxxVQxxTG）是植株中廣泛存在的一類調節(jié)因子,不僅參與植物生長的各項生命過程,而且參與植物對逆境以及病原菌的脅迫應答。迄今,煙草vq基因家族包含哪些重要成員及其在抗煙草青枯病過程中發(fā)揮的作用尚不明確。因此,本研究首先利用生物信息學方法對煙草vq基因家族進行鑒定、系統(tǒng)分析其結構特征,并探索該家族成員在不同脅迫下的應答情況。經(jīng)過系統(tǒng)篩選,篩選出NtVQ35基因。為了探索其在抗青枯病方面的功能,首先利用規(guī)律間隔的短回文重復序列（CRISPR）/CRISPR相關基因（Cas9）技術（CRISPR/Cas9）和Gateway技術成功獲得NtVQ35基因的編輯植株和過表達植株。然后對接種青枯病菌后的編輯植株、過表達株和野生型植株進行癥狀觀察、病情指數(shù)統(tǒng)計和葉片內青枯病菌數(shù)目統(tǒng)計比較分析;同時對其進行比較轉錄組分析和水楊酸含量的測定,以期解析NtVQ35在抗青枯菌方面的作用機制。所獲得的主要研究結果如下:1)探明煙草vq基因家族...
【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：142 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
VQ保守基序
除少數(shù)1-2個vq基因存在于細菌、真菌或者線蟲外[110],vq基因大多數(shù)情況下以多基因家族的方式出現(xiàn)在多種植物中(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html)。分析各家族成員在染色體上的分布情況,表明vq基因家族在不同物種染色體上的分布并非均一[8]。例如在辣椒中,除5、8、11號染色體上無vq基因分布外,而其它染色體上均有分布,其中2、9和10號染色體分布相對集中[8]。分析vq基因結構組成發(fā)現(xiàn),多數(shù)vq成員不含內含子,例如在擬南芥、辣椒、水稻、玉米、中國大白菜、蘋果和楊樹中不含內含子的vq基因所占比例,分別為82.4%(28/34)、82.8%(24/29)、92.3%(36/39)、88.5%(54/61)、94.7%(54/57)、79.6%(39/49)和58.8%(30/51),表明vq在高等植物中傾向于無內含子[8,40,42,54,119,187,227]。此外,如圖1.2所示,vq基因編碼的蛋白長度多小于300個氨基酸[54]。1.2.3 VQ蛋白的生物學功能
本研究技術路線如下:煙草(Nicotiana tabacum)是茄科煙草屬的重要經(jīng)濟作物,在很多模式植物中被廣泛研究[157]。目前,煙草的基因組測序工作已基本完成,但有關基因在染色體上的位置的注釋信息仍有待完善。雖然越來越多的基因的功能被揭示,但是仍有很多重要基因的功能未知。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]辣椒VQ基因家族的鑒定與低溫脅迫下的表達分析[J]. 張亞利,謝玲玲,歐陽嫻,樊悅,羅娟,童巧珍,劉峰. 湖南中醫(yī)藥大學學報. 2016(07)
[2]廣西百色煙草青枯病的危害調查與病原菌分離鑒定[J]. 王五權,岑貞陸,韋忠,曾泉,史國英,周文亮,農(nóng)澤梅,賴洪敏,黃雪蘭,陸燕飛,胡春錦. 西南農(nóng)業(yè)學報. 2015(06)
[3]植物ICE1-CBF冷反應通路的激活與調控研究進展[J]. 魏俊燕,趙佳,趙仕琪,周棋贏,袁正仿,李先文. 生物技術通報. 2015(06)
[4]Genome engineering using the CRISPR/Cas system[J]. Takuro Horii,Izuho Hatada. World Journal of Medical Genetics. 2014(03)
[5]不同激素信號途徑在植物抗病中的相互作用研究進展[J]. 駱琰妍,李魏,戴良英. 中國農(nóng)學通報. 2013(18)
[6]青枯雷爾氏菌致病機制及其相關基因的研究進展[J]. 林海云,車建美,劉波,鄭雪芳,唐唯其,朱育菁. 福建農(nóng)業(yè)學報. 2011(05)
[7]煙草青枯病的發(fā)生與防治[J]. 陳勇,金晨鐘. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2009(10)
[8]煙草青枯病防治研究進展[J]. 番華彩,唐嘉義,秦小萍. 云南大學學報(自然科學版). 2008(S1)
[9]煙草青枯病抗性的研究進展[J]. 季學軍,竟麗麗,馬稱心,孫學永. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2008(10)
[10]煙草青枯病內生拮抗菌的篩選、鑒定及其防效測定[J]. 彭細橋,周國生,鄧正平,匡傳富,羅寬,劉紅艷. 植物病理學報. 2007(06)
碩士論文
[1]煙草青枯病抗性的大田鑒定及苗期鑒定方法研究[D]. 王玉.福建農(nóng)林大學 2018
[2]馬蜂柑響應黃龍病菌侵染前期與后期的轉錄組和蛋白組學研究[D]. 鐘晰.西南大學 2018
[3]擬南芥絲氨酸羧肽酶KL58分析及利用CRISPR/Cas9技術沉默NADK2研究[D]. 李翠.河南大學 2015
本文編號：2968792
【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：142 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
VQ保守基序
除少數(shù)1-2個vq基因存在于細菌、真菌或者線蟲外[110],vq基因大多數(shù)情況下以多基因家族的方式出現(xiàn)在多種植物中(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html)。分析各家族成員在染色體上的分布情況,表明vq基因家族在不同物種染色體上的分布并非均一[8]。例如在辣椒中,除5、8、11號染色體上無vq基因分布外,而其它染色體上均有分布,其中2、9和10號染色體分布相對集中[8]。分析vq基因結構組成發(fā)現(xiàn),多數(shù)vq成員不含內含子,例如在擬南芥、辣椒、水稻、玉米、中國大白菜、蘋果和楊樹中不含內含子的vq基因所占比例,分別為82.4%(28/34)、82.8%(24/29)、92.3%(36/39)、88.5%(54/61)、94.7%(54/57)、79.6%(39/49)和58.8%(30/51),表明vq在高等植物中傾向于無內含子[8,40,42,54,119,187,227]。此外,如圖1.2所示,vq基因編碼的蛋白長度多小于300個氨基酸[54]。1.2.3 VQ蛋白的生物學功能
本研究技術路線如下:煙草(Nicotiana tabacum)是茄科煙草屬的重要經(jīng)濟作物,在很多模式植物中被廣泛研究[157]。目前,煙草的基因組測序工作已基本完成,但有關基因在染色體上的位置的注釋信息仍有待完善。雖然越來越多的基因的功能被揭示,但是仍有很多重要基因的功能未知。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]辣椒VQ基因家族的鑒定與低溫脅迫下的表達分析[J]. 張亞利,謝玲玲,歐陽嫻,樊悅,羅娟,童巧珍,劉峰. 湖南中醫(yī)藥大學學報. 2016(07)
[2]廣西百色煙草青枯病的危害調查與病原菌分離鑒定[J]. 王五權,岑貞陸,韋忠,曾泉,史國英,周文亮,農(nóng)澤梅,賴洪敏,黃雪蘭,陸燕飛,胡春錦. 西南農(nóng)業(yè)學報. 2015(06)
[3]植物ICE1-CBF冷反應通路的激活與調控研究進展[J]. 魏俊燕,趙佳,趙仕琪,周棋贏,袁正仿,李先文. 生物技術通報. 2015(06)
[4]Genome engineering using the CRISPR/Cas system[J]. Takuro Horii,Izuho Hatada. World Journal of Medical Genetics. 2014(03)
[5]不同激素信號途徑在植物抗病中的相互作用研究進展[J]. 駱琰妍,李魏,戴良英. 中國農(nóng)學通報. 2013(18)
[6]青枯雷爾氏菌致病機制及其相關基因的研究進展[J]. 林海云,車建美,劉波,鄭雪芳,唐唯其,朱育菁. 福建農(nóng)業(yè)學報. 2011(05)
[7]煙草青枯病的發(fā)生與防治[J]. 陳勇,金晨鐘. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2009(10)
[8]煙草青枯病防治研究進展[J]. 番華彩,唐嘉義,秦小萍. 云南大學學報(自然科學版). 2008(S1)
[9]煙草青枯病抗性的研究進展[J]. 季學軍,竟麗麗,馬稱心,孫學永. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2008(10)
[10]煙草青枯病內生拮抗菌的篩選、鑒定及其防效測定[J]. 彭細橋,周國生,鄧正平,匡傳富,羅寬,劉紅艷. 植物病理學報. 2007(06)
碩士論文
[1]煙草青枯病抗性的大田鑒定及苗期鑒定方法研究[D]. 王玉.福建農(nóng)林大學 2018
[2]馬蜂柑響應黃龍病菌侵染前期與后期的轉錄組和蛋白組學研究[D]. 鐘晰.西南大學 2018
[3]擬南芥絲氨酸羧肽酶KL58分析及利用CRISPR/Cas9技術沉默NADK2研究[D]. 李翠.河南大學 2015
本文編號：2968792
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