检索结果-南通市图书馆

南方根结线虫MiPDCD6蛋白抑制番茄PTI免疫反应的水杨酸信号通路研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

南方根结线虫MiPDCD6蛋白抑制番茄PTI免疫反应的水杨酸信号通路研...

作者：邓小大华南农业大学

学位级别：硕士

根结线虫(Meloidogyne spp.)是最具破坏性的植物寄生线虫之一,已报道种类约98个,能够寄生4000多种植物,严重威胁全球农业生产。在寄生过程中,根结线虫食道腺分泌大量效应蛋白通过口针进入寄主植物根细胞,抑制植物防卫反应,诱导根细胞形... 详细信息

根结线虫(Meloidogyne spp.)是最具破坏性的植物寄生线虫之一,已报道种类约98个,能够寄生4000多种植物,严重威胁全球农业生产。在寄生过程中,根结线虫食道腺分泌大量效应蛋白通过口针进入寄主植物根细胞,抑制植物防卫反应,诱导根细胞形成膨大、多核的巨型细胞。南方根结线虫(Meloidogyne incognita)细胞程序性死亡蛋白6(programmed death protein 6,PDCD6)主要在食道腺表达,进入植物细胞后,与番茄R2R3-MYB转录因子LeMYB330互作。番茄过表达MiPDCD6基因增强感病性,促进线虫寄生;VIGS介导MiPDCD6基因沉默后,线虫寄生能力下降,根结数显著降低,水杨酸(SA)信号转导途径标志基因PR1表达上调。LeMYB330参与植物抗病反应,VIGS介导LeMYB330基因沉默后,根结数显著升高,SA信号转导途径标志基因PR1表达下调。由于SA在植物PTI免疫中具有重要作用,由此推测,根结线虫MiPDCD6抑制植物PTI免疫与SA信号通路有关。基于上述研究结果,本研究进一步分析南方根结线虫MiPDCD6和番茄LeMYB330调控植物PTI免疫的SA信号通路,主要取得如下创新性成果:***6瞬时表达抑制植物PTI免疫反应。以本生烟为植物材料,进行农杆菌介导的基因瞬时表达实验。结果发现,MiPDCD6注射后抑制Bax诱导的细胞凋亡和flg22诱导的Nb PR1、Nb Acre31、Nb WRKY22基因表达以及活性氧(ROS)迸发等。***6基因参与调控植物PTI免疫的SA信号转导途径的关基因表达。转录组测序分析表明,MiPDCD6过表达番茄植株中共有2366个差异表达基因,其中1354个上调基因,1012个下调基因,植物激素信号转导(sly04075)、植物-病原互作(sly04626)、植物MAPK信号通路(sly04016)和丙环素生物合成(sly00940)等KEGG通路中富集到大量的差异表达基因。SA合成及信号途径发现2个上调表达基因和5个下调基因,上调基因为NPR5-like(BOP2和BOP3),下调基因为SA合成途径PAL1和PAL-like基因,以及SA信号转导途径TGA9、TGA10-like和PR1a2基因。3.初步发现LeMYB330在SA信号通路中发挥负反馈作用。q RT-PCR分析表明,OE5植株中LeMYB330转录水平为对照组的5.71倍,SA合成途径基因ICS、PAL1和PAL5上调表达,但SA信号转导途径相关基因NPR1、TGA1、TGA9、TGA10-like、PR1b、PR2b、PR5等下调表达。OE4和OE17植株中LeMYB330转录水平分别为对照组的4.84倍和4.10倍,ICS、PAL1、PAL5和NPR1基因表达量与对照组相似,但PR1b、PR2b、PR5等基因上调表达。OE13植株中LeMYB330转录水平为对照组的1.70倍,TGA1和TGA10-like基因上调表达,但对ICS、PAL1、PAL5、AIM1、NPR1、PR1b、PR2b、PR5等基因无显著影响。***330基因参与调控番茄花青素生物合成。系统进化分析表明,LeMYB330属于subgroup 4 R2R3-MYB转录抑制因子,具有一个EAR基序,可结合抑制靶标基因表达。q RT-PCR分析发现,LeMYB330基因过表达能够激活某些花青素生物合成途径结构基因,如4CL、PAL1、PAL5、CHI、CHS1、CHS2、F3H、F3’H、F3’5’H、3GT、5GT、GST、FLS等,但对ANS、DFR、HCT、AAC等基因具有抑制作用,其中DFR和ANS基因在检测的植株中均下调表达。综上所述,南方根结线虫MiPDCD6通过抑制SA合成途径和SA介导的抗病相关基因表达,从而抑制植物PTI免疫反应;番茄LeMYB330转录因子在SA信号介导抗病反应中发挥负反馈调控作用,避免过度的免疫反应对番茄生长发育造成损害或增强番茄抗病性,将为开发新型根结线虫防治靶标和培育抗根结线虫作物提供理论基础。

关键词：南方根结线虫 MiPDCD6 LeMYB330 水杨酸生物合成

南方根结线虫4个效应蛋白亚细胞定位分析及MiV901互作蛋白筛选

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

南方根结线虫4个效应蛋白亚细胞定位分析及MiV901互作蛋白筛选

作者：苏一世南京农业大学

学位级别：硕士

南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是一种重要的植物寄生线虫,造成我国农作物产量的严重损失。研究南方根结线虫的分子致病机制可为寻找新防治靶标提供理论依据。本文以编码南方根结线虫类毒液过敏原蛋白(venom allergen-like protei... 详细信息

南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是一种重要的植物寄生线虫,造成我国农作物产量的严重损失。研究南方根结线虫的分子致病机制可为寻找新防治靶标提供理论依据。本文以编码南方根结线虫类毒液过敏原蛋白(venom allergen-like protein,VAP)基因 MiV901 和 MiV52、分支酸变位酶(chorismate mustase,CM)基因 Mi-CM1和Mi-CM3为研究对象,利用农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达技术,探究这四种效应蛋白在植物细胞中的定位;以基因Mi V901为研究对象,利用酵母双杂技术筛选出MiV901蛋白在拟南芥中的互作靶标蛋白,初步探明了M V901基因在寄生拟南芥过程中的功能。主要结果如下:1.南方根结线虫四种效应蛋白的亚细胞定位观察以南方根结线虫cDNA为模板,扩增了分支酸变位酶Mi-CM1和Mi-CM3、类毒液过敏原蛋白MiV901和MiV52的无信号肽序列片段,利用Gateway技术经BP反应和LR反应将目的片段构建到植物表达载体pK7FWG2中。利用农杆菌介导法在烟草叶片上分别瞬时表达 Mi-CM1Asp、Mi-CM3△sp、MiV901△sp和MiV52△sp。Western blot检测到上述4种效应蛋白与GFP融合后分子量大小相一致的条带,表明4种效应蛋白与GFP的融合蛋白均能在烟草叶片中正常表达。共聚焦显微观察显示,Mi-CM1△sp和Mi-CM3△sp均定位于植物细胞质和细胞核中,但在植物细胞的质体中未检测到荧光信号;MiV52△sp定位于植物细胞质和细胞核中,而MiV901△sp则定位在植物细胞质,细胞核未检测到荧光信号。***901调控番茄Cf-2/Rcr3pi介导的防卫反应测试为探究MiV901是否和马铃薯金线虫的同源蛋白Gr-VAP1具有类似的调控植物免疫机制,采用农杆菌介导的瞬时表达法测试MiV901能否诱发Cf 2/Rcr3pim介导的番茄HR反应,同时利用酵母双杂交技术对MiV901和Rcr3pim的物理互作进行了测定。结果表明,瞬时表达MiV901不能激发Cf 2/Rcr3pim番茄的HR反应,而注射了 Gr-VAP1和Avr2农杆菌转化子的番茄叶片均会出现坏死现象,酵母双杂一对一验证显示MiV901与番茄半胱氨酸蛋白酶Rcr3pim无直接物理互作。揭示了 MiV901的作用机制与Gr-VAP1有所不同,推测可能通过其他不同的作用靶标或方式在线虫寄生过程中发挥功能。3.酵母双杂筛选MiV901的植物互作靶标蛋白MiV901在前期研究中已证实与线虫致病性密切相关。为揭示MiV901在线虫寄生植物过程中的作用机制,本章利用MiV901诱饵载体,采用酵母双杂技术分别对番茄和拟南芥cDNA文库进行筛选,从番茄文库中共获得5个潜在的互作靶标蛋白,经一对一验证后证实均为假阳性;从拟南芥文库中共获得9个潜在的互作靶标蛋白,经验证后仅编码半胱氨酸蛋白酶At4g16190部分序列的克隆At5-2能在四缺平板生长,并能激活X-α-Gal报告基因的表达。进一步扩增At4g16190不含信号肽全部CDS序列并构建pGADT7酵母表达载体,一对一验证显示pGADT7::At4g16190与pGBKT7::MiV901共转化酵母菌株后,无法在四缺培养基上生长。

关键词：南方根结线虫分支酸变位酶类毒液过敏原蛋白亚细胞定位 MiV901 靶标蛋白

南方根结线虫MiRALF1调控植物防御机制初探

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

南方根结线虫MiRALF1调控植物防御机制初探

作者：梁秀辉湖南大学

学位级别：硕士

植物寄生线虫(Plant-parasitic nematodes,PPNs)是引起植物病虫害的一类重要病原物,我国每年有上亿亩农作物遭受植物寄生线虫病害,截至当前,线虫病害已经造成了严重的生态环境污染和农业经济损失。根结线虫(Meloidogyne spp.)是植物寄... 详细信息

植物寄生线虫(Plant-parasitic nematodes,PPNs)是引起植物病虫害的一类重要病原物,我国每年有上亿亩农作物遭受植物寄生线虫病害,截至当前,线虫病害已经造成了严重的生态环境污染和农业经济损失。根结线虫(Meloidogyne spp.)是植物寄生线虫研究较为深入的对象之一。根结线虫调控取食位点的细胞大小,诱导形成细胞形态不一的巨型细胞(Giant Cells,GCs),保障其生长发育所需营养。GCs形成受多个外界因素影响,抑制或减缓GCs的形成对根结线虫定植机制研究及其防治有着关键的理论价值和现实意义。目前,简洁、稳定的根结线虫侵染体系尚不完善,严重制约了GCs的分子调控机制研究。快速碱化因子(Rapid Alkalinization Factor,RALF)是植物体内广泛存在的一类多肽激素。南方根结线虫(Meloidogyne incognita)可以分泌具有拟南芥At RALF1活性的类似物MiRALF1。课题组前期研究显示:MiRALF1与受体蛋白FERONIA(FER)胞外结构域结合,破坏转录因子MYC2的稳定性,进而抑制茉莉酸(Jasmonic Acid,JA)信号通路,表明MiRALF1有可能通过调节GCs来调控根结线虫的侵染和定植。基于此,为了进一步探究MiRALF1调控植物防御南方根结线虫的机制,本论文通过优化拟南芥培养条件和线虫接种条件,构建皿上同步侵染体系;以MiRALF1为对象,利用转录组测序等方法,探索MiRALF1防御机制的信号转导途径和关键调控基因。论文获得的主要结果和结论如下:(1)设计并搭建了根结线虫皿上同步侵染新体系。本文以拟南芥植物培养基、生长时间为对象,优化了适合同步侵染的植物根系结构;通过对线虫无菌处理的抗生素种类和剂量比较分析,确定了线虫接种较优条件及GCs检测方法。结果显示:Gamborg B5修饰培养基培养拟南芥10 d时,拟南芥根系主根较长、侧根数目少、覆盖比例小,利于形成线虫从单一主根进入同步侵染的根系结构;500μg/m L氨苄青霉素和50μg/m L链霉素共同处理线虫孵化液30 min可以避免杂菌污染,保持线虫侵染活性;4%多聚甲醛固定30 min更利于对线虫诱导的GCs观测和大小测量。通过将三个时间点(2 dpi、4dpi和7 dpi)的线虫定植位点与根尖距离进行相关性分析,结果显示线虫定植位点与根尖距离组内相关系数ICC和Cronbach's alpha系数分别为0.749和0.984,表明同组内线虫侵染定植位点基本一致,具有同步性。(2)转录组结果揭示,MiRALF1诱导的差异表达基因(DEGs)富集于细胞膜组分,与低氧胁迫、几丁质应答、乙烯信号通路、硝酸同化作用、防御反应和细胞对缺失磷酸盐的反应六大类生物学过程相关;MiRALF1影响植物碳氮代谢反应,介导植物生长素、脱落酸、乙烯、油菜素甾醇、茉莉酸等多种植物激素信号转导的合成通路影响线虫的寄生和发育。MiRALF1可能是通过这些途径调控GCs细胞的生长分裂,抵抗植物免疫反应,促进线虫生长和发育。亚细胞定位结果表明,MiRALF1多肽的调控作用位点主要是细胞膜。(3)转录组结果显示,转录水平改变最大的低氧胁迫途径的9个差异表达基因(DEGs)呈高度正相关。实时荧光定量PCR(q PCR)结果显示AGI号为At2g23270、At4g19520和At5g25250的基因在MiRALF1-OE中下调,而在MiRALF1-RNAi上调。线虫侵染实验显示At4g19520的T-DNA插入突变体拟南芥植株中根结数目比Col-0显著增加,MiRALF1可能通过调控At4g19520进而影响对植物防御系统的调控。综上所述,本研究创建并优化了一种根结线虫皿上同步侵染新体系,并分析了MiRALF1调控寄主植物防御相关的重要信号转导途径,揭示了At4g19520基因可能是MiRALF1调控植物防御系统的重要基因,为进一步解析MiRALF1调控植物防御机制奠定了基础,也为线虫预防和根治提供了新的思路。

关键词：拟南芥南方根结线虫侵染方法 RALF-likes RNA-seq

南方根结线虫Me3毒性群体的筛选及适应性分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

南方根结线虫Me3毒性群体的筛选及适应性分析

作者：蒋丽芬中国农业科学院

学位级别：硕士

根结线虫(Root-knot nematode,RKN)是目前辣椒上的主要病害,抗病品种的种植是最经济有效的防治方式。Me3基因是存在于辣椒上的单显性抗线虫基因,它可以抗南方根结线虫(M. incognita)、花生根结线虫(M. arenaria)和爪哇根结线虫(M. javan... 详细信息

根结线虫(Root-knot nematode,RKN)是目前辣椒上的主要病害,抗病品种的种植是最经济有效的防治方式。Me3基因是存在于辣椒上的单显性抗线虫基因,它可以抗南方根结线虫(M. incognita)、花生根结线虫(M. arenaria)和爪哇根结线虫(M. javanica)。但是根结线虫毒性生物型的出现能够克服辣椒的这种抗性,严重限制了抗病基因的作用。本研究将南方根接线虫自然群体接种于含有Me3抗线虫基因的辣椒HDA149上,并将筛选得到的毒性单卵块连续选择15代,获得的稳定的毒性群体接种在HDA149、感病辣椒茄门和含有其它抗线虫基因的番茄和辣椒上以研究Me3毒性群体的适合度代价、专化性及其它适应性分析等。主要结果如下: ⑴南方根结线虫Me3毒性群体的筛选。通过接种南方根结线虫自然群体获得了毒性单卵块,在30株抗病辣椒HDA149上共得到14个毒性单卵块,变异频率为2.67×10。将Me3毒性单卵块和非毒性单卵块平行选择15代,获得了稳定的毒性和非毒性群体,分子鉴定结果为南方根结线虫。 ⑵Me3毒性群体的适合度代价分析。在线虫接种量为600条/株时,Me3无毒线虫在抗病品种HDA149上不产生卵块,在感病品种茄门上产生的卵块数平均为154个/株,单卵块孵化的幼虫数平均为484条/卵块;Me3毒性线虫在茄门上产生的卵块数平均为107个/株,单卵块孵化的幼虫数平均为165条/卵块。处于Me3抗线虫基因选择压力下的毒性基因型适合度为83300,但在无Me3基因选择压力的情况下,毒性基因型适合度仅为17655,毒性群体在感病寄主茄门上的适应值仅为76%,说明Me3毒性群体在感病辣椒茄门上伴随着适合度代价。 ⑶Me3毒性基因的专化性分析。在番茄品种上,线虫接种量为200条/株时,结果显示,Me3毒性线虫可以在感病番茄丽春上产生根结,但是不能在含有抗线虫基因Mi-1的Mogeor和Mi-3的LA2823产生根结。在两个抗线虫辣椒品种上,线虫接种量为600条/株时,Me3毒性线虫在含有抗线虫基因Me1和Me2的PM217上产生的卵块数为8个卵块/株,而在含有Me3和Me4的PM687上产生的卵块数为101个卵块/株。无毒线虫接种Mogeor、LA2823、PM217和PM687,不产生任何根结、卵块。说明Me3毒性基因对含有Mi抗性的番茄Mogeor和LA2823具有专化性。 ⑷Me3毒性群体的其它适应性分析。在番茄上,线虫接种量为500条/株时,无毒线虫接种感病番茄MicorTom产生的根结数为167个/株,毒性线虫接种MicorTom产生的根结数为156个/株。但是无毒线虫接种感病番茄丽春产生的根结数为154个/株,而毒性线虫接种丽春产生的根结数仅为112个/株,初步说明线虫对感病番茄的致病力不仅与自身的毒性有关,与番茄的品种也有关。阿维菌素对南方根结线虫Me3毒性线虫和无毒线虫的毒力无差异。初步说明,根结线虫的毒性基因与阿维菌素抗药性基因变异之间没有直接关系。南方根结线虫Me3毒性群体在感病辣椒上存在适合度代价,并且Me3毒性基因具有专化性等研究结果对于植物抗线虫基因的应用和抗性品种的田间管理具有重要的意义。

关键词：南方根结线虫 Me3基因 (无)毒性群体适合度代价专化性

南方根结线虫MiPDCD6蛋白抑制寄主免疫的相关基因克隆及表达分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

南方根结线虫MiPDCD6蛋白抑制寄主免疫的相关基因克隆及表达分析

作者：吴路平华南农业大学

学位级别：硕士

根结线虫（Meloidogyne spp.）给农业生产造成严重的经济损失。根结线虫二龄幼虫将食道腺分泌蛋白通过口针注入寄主根部细胞,诱导寄主形成巨型细胞进而产生根结。南方根结线虫编码程序性细胞死亡蛋白MiPDCD6（Programmed cell death pro... 详细信息

根结线虫（Meloidogyne spp.）给农业生产造成严重的经济损失。根结线虫二龄幼虫将食道腺分泌蛋白通过口针注入寄主根部细胞,诱导寄主形成巨型细胞进而产生根结。南方根结线虫编码程序性细胞死亡蛋白MiPDCD6（Programmed cell death protein6,PDCD6）是食道腺分泌蛋白,分泌到番茄巨型细胞内,与番茄LeMYB330（Myb-related protein 330-like）互作。VIGS沉默南方根结线虫MiPDCD6基因后,番茄根结指数显著下降。由此推测南方根结线虫MiPDCD6蛋白可能抑制了寄主免疫。Cyt-C是细胞程序性死亡线粒体通路上的一个重要蛋白,而细胞的程序性死亡与植物的抗病性有关系。本研究首次克隆了番茄LeCyt-C基因,构建了南方根结线虫MiPDCD6蛋白超表达植株,分析了该植株接种根结线虫前后,MiPDCD6,LeMYB330以及LeCyt-C的表达特点,这些创新性研究结果将推进揭示南方根结线虫MiPDCD6蛋白抑制寄主免疫分子机理的进程,从而为揭示根结线虫与寄主植物互作信号转导网络、为防治根结线虫寻找新的药物靶标和为抗根结线虫育种奠定了良好的基础。本研究主要取得了如下创新性结果:1、首次通过农杆菌介导的遗传转化方法获得了MiPDCD6基因过表达植株,并对转基因植株进行了线虫接种试验,接种结果表明:MiPDCD6在番茄中过表达后,番茄根结数比对照组显著上升44.7%,表明南方根结线虫食道腺分泌蛋白MiPDCD6对线虫抑制番茄免疫有重要作用。2、首次克隆了番茄的LeCyt-C基因。该基因的cDNA全长388bp,编码122氨基酸,番茄LeCyt-C蛋白包含一个Cytochrom-C superfamily保守结构域。用ProtParam工具分析结果表明它是一种稳定的亲水蛋白,SignaIP-4.1推测LeCyt-C基因所编码的蛋白不存在信号肽,说明该蛋白为非分泌性蛋白,在细胞质中合成后不进行蛋白转运番茄。LeCyt-C蛋白功能预测结果显示,该蛋白的最主要功能为翻译,也有一定可能性参与了调控、复制与转录、中间代谢、脂肪酸新陈代谢、能量新陈代谢。Cyt-C是细胞程序性死亡线粒体通路上的一个重要蛋白,而细胞的程序性死亡与植物的抗病性有关系,所以该基因的克隆,为解析根结线虫抑制番茄免疫打下了基础。3、qRT-PCR分析MiPDCD6、LeMYB330和Cyt-C基因相对表达量结果表明:在接种前的过表达植株中检测到Mi PDCD6,而野生型中未检测到,LeMYB330基因和Cyt-C基因表达量与野生型比较,未达到显著差异水平;在接种后的过表达植株中MiPDCD6表达量较野生型显著升高64.3%,LeMYB330表达量较野生型显著降低63.1%,Cyt-C表达量较野生型有升高,但未达到显著差异水平。上述结果表明MiPDCD6蛋白和LeMYB330蛋白相互作用对线虫抑制寄主免疫有重要的作用,细胞色素C可能参与其中。

关键词：南方根结线虫 MiPDCD6 LeMYB330 Cyt-C 免疫抑制

南方根结线虫效应蛋白Mi-ISC-1的异源表达及功能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

南方根结线虫效应蛋白Mi-ISC-1的异源表达及功能研究

作者：田海洋南京农业大学

学位级别：硕士

水杨酸是一种植物防御信号分子,已证实在抵御病原物侵染过程中发挥重要作用。利用异分支酸水解酶将植物中水杨酸的合成底物异分支酸水解,从而抑制植物免疫,是棉花黄萎病菌和大豆疫霉的重要致病机制。本研究以南方根结线虫中编码异分支... 详细信息

水杨酸是一种植物防御信号分子,已证实在抵御病原物侵染过程中发挥重要作用。利用异分支酸水解酶将植物中水杨酸的合成底物异分支酸水解,从而抑制植物免疫,是棉花黄萎病菌和大豆疫霉的重要致病机制。本研究以南方根结线虫中编码异分支酸水解酶的效应蛋白Mi-ISC-1为研究对象,培育了过表达Mi-ISC-1的本氏烟草,并对转基因植株根系的生长和线虫侵染情况进行了测定;利用原核表达系统和农杆菌介导的瞬时表达测定了Mi-ISC-1的离体和活体条件下异分支酸水解活性;测定了Mi-ISC-1瞬时表达对于烟草叶片水杨酸积累水平的影响,并探究了Mi-ISC-1的亚细胞定位对其发挥抑制植物免疫功能的影响。主要研究结果如下:1.本氏烟中过表达Mi-ISC-1促进南方根结线虫的寄生利用含有Mi-isc-1基因的植物表达载体及农杆菌转化法培育转Mi-isc-1基因的本氏烟草,经潮霉素筛选共获得6个转基因株系。利用RT-PCR检测Mi-isc-1基因的转录情况,结果显示6个转Mi-isc-1基因株系均能特异扩增出600 bp的Mi-isc-1基因片段,而野生型(WT)和空载体对照(GL)植株没有扩增出条带,表明Mi-isc-1基因能够在这些转基因株系中正常转录;Western Blot检测结果显示在转基因株系中可检测到Mi-ISC-1与GFP的融合蛋白,表明Mi-ISC-1能够在本氏烟草中正常表达;选取1、2、4号转Mi-isc-1基因株系,对其根系生长表型进行观察,结果显示Mi-ISC-1的过表达对烟草根系生长发育无显著影响;进一步线虫接种测定结果显示,转基因株系产生的根结数、雌虫和卵块数相比对照分别增加33.7%、39.1%和38.1%,表明Mi-ISC-1在烟草中的过表达可以促进南方根结线虫的寄生。***-ISC-1在离体及活体条件下均有异分支酸水解酶活性利用原核表达系统分别表达并纯化大肠杆菌中的异分支酸代谢相关蛋白Ent A、Ent B和Ent C,采用农杆菌转化法在烟草中瞬时表达Mi-ISC-1和GFP蛋白,并对其纯化,通过酶促反应测定离体条件下Mi-ISC-1异分支酸水解活性。结果显示:反应体系中加入Mi-ISC-1蛋白,与加入有异分支酸水解酶活性的阳性对照Ent B,在340nm处吸光度值变化趋势相似,均随时间增加而不断增加;而加入GFP蛋白的反应体系中340 nm处吸光度值不发生变化,表明Mi-ISC-1在离体条件下有异分支酸水解活性。进一步对烟草叶片中异分支酸水解产物DDHB的含量进行测定,结果显示瞬时表达Mi-ISC-1的叶片中DDHB含量与GFP对照相比显著增加,表明Mi-ISC-1在植物细胞内同样有异分支酸水解活性。***-ISC-1抑制植物水杨酸积累及其介导免疫的关键位点是细胞质利用农杆菌转化法在烟草叶片中瞬时表达Mi-ISC-1,接种辣椒疫霉后测定其水杨酸积累水平结果显示,瞬时表达Mi-ISC-1的烟草叶片中游离态水杨酸和水杨酸葡萄糖苷水平显著低于GFP处理,表明Mi-ISC-1能够降低病原菌侵染植物诱发的水杨酸积累;进一步通过核定位和核输出信号改变Mi-ISC-1的表达定位并接种辣椒疫霉测定结果显示,与核输出信号融合表达的Mi-ISC-1能够促进辣椒疫霉的侵染,减少水杨酸的积累,而带有核定位信号的Mi-ISC-1对辣椒疫霉的侵染和水杨酸积累无明显影响;q RT-PCR检测PR1基因表达情况结果显示,烟草叶片细胞质瞬时表达MiISC-1显著抑制PR1基因表达,而细胞核定位的Mi-ISC-1则不抑制PR1基因的表达,结果表明植物细胞质是南方根结线虫效应蛋白Mi-ISC-1抑制植物免疫的关键位点。综上所述,南方根结线虫效应蛋白Mi-ISC-1有异分支酸水解酶活性,能够抑制植物细胞质中水杨酸的合成,进而影响其介导的免疫反应,促进线虫的寄生。

关键词：南方根结线虫 Mi-ISC-1 异源表达异分支酸水解酶水杨酸亚细胞定位

南方根结线虫生防细菌的分离筛选及应用潜力研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

南方根结线虫生防细菌的分离筛选及应用潜力研究

作者：刘雅洁扬州大学

学位级别：硕士

南方根结线虫是垫刃目异皮科根结线虫属的重要成员,是固着型专性内寄生植物病原线虫。土壤中的二龄幼虫从寄主根部侵入并在维管束附近建立巨细胞作为取食位点,膨大的巨细胞导致根部肿胀形成根结,引起作物根结线虫病。南方根结线虫可侵... 详细信息

南方根结线虫是垫刃目异皮科根结线虫属的重要成员,是固着型专性内寄生植物病原线虫。土壤中的二龄幼虫从寄主根部侵入并在维管束附近建立巨细胞作为取食位点,膨大的巨细胞导致根部肿胀形成根结,引起作物根结线虫病。南方根结线虫可侵染蔬菜、豆类、谷物、杂草、灌木和果树等,寄主范围极广。目前根结线虫病害仍以化学防治为主,但化学防治往往具有毒性大、严重污染生态环境等缺点,且由于化学防治药剂的单一性,线虫还会出现抗药性。而生物防治具有绿色环保无污染且可持续等优点,逐渐成为作物病害防治中的首选方法。目前根结线虫病生物防治普遍存在可用生防资源少、田间防治效果差等缺点。为了丰富生防资源,本研究从扬州市蔬菜田土壤中分离了 284株菌株,从中筛选出了 3株具有较高杀线虫活性的菌株,分别为HJ03、HJ04和HJ07,研究了防治效果、生防机制和应用前景,主要结果如下:HJ03、HJ04和HJ07发酵液对南方根结线虫二龄幼虫的校正死亡率在处理24 h后达到最高,且菌液稀释2倍仍具有较高的杀线虫活性,分别为77.72±1.99%、78.56±2.40%、88.05±3.63%,本文试验结果表明:三株生防菌产生的代谢产物具有杀线虫活性。发酵液对南方根结线虫卵孵化也具有较强的抑制作用,其相对抑制率分别为71.14±0.67%、65.93±1.43%、65.93±1.43%。线虫趋化性实验显示发酵液处理能显著减少番茄根围线虫的数量,对照处理的根尖1 cm附近线虫数为21.67头,而HJ03、HJ04、HJ07处理后分别为2头、2.67头和1.33头,说明线虫寻找寄主的能力被干扰。进一步研究表明,经过发酵液灌根后的番茄根组织内侵染线虫数量明显降低,根结和卵囊数量均显著减少,相对防效为60.04%、40.02%、70.01%,卵囊下降率分别为 75.73±7.97%、73.08±12.23%、78.26±6.27%。经过发酵液灌根处理后的番茄根结切片可以观察到巨细胞数量减少、长宽减短,说明发酵液可能通过抑制线虫取食位点建立进而抑制根结形成。此外3个菌株均可减轻由南方根结线虫和尖孢镰刀菌复合引起的番茄枯萎病,这可能是通过抑制根结线虫侵入进而导致的。HJ03、HJ04和HJ07发酵液处理后的种子发芽指数要优于经过LB处理后的种子,说明菌株发酵液对种子发芽有促进作用。菌液灌根40 d后的植株株高和根长均有显著增加,说明菌株发酵液对植物的生长具有促生作用。HJ03、HJ04和HJ07发酵液经37℃-100℃、10代传代数、24h紫外线照射、21d贮藏后杀线虫活性都没有显著改变,具有良好的抗逆能力、遗传和贮藏稳定性,表明有较好的生防制剂应用潜力。根据16S rRNA测序和序列比对结果,推测HJ03是解淀粉芽孢杆菌,HJ04是沙福芽孢杆菌,HJ07是嗜麦芽寡养单胞菌。从以上结果可知,HJ03、HJ04和HJ07在抑制南方根结线虫卵孵化、二龄幼虫寻找和侵入寄主、根结和卵块形成、镰刀菌复合病害症状等方面均具有良好的效果,此外还具有促进植株生长和抵抗高温、紫外线等不良环境条件的能力,拥有良好的应用潜力,可供开发成生防菌剂用于作物根结线虫病防治。

关键词：南方根结线虫生防细菌芽孢杆菌寡养单胞菌

南方根结线虫生防真菌的筛选及其代谢活性物质研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

南方根结线虫生防真菌的筛选及其代谢活性物质研究

作者：王进福河南农业大学

学位级别：硕士

以南方根结线虫为靶标,从青海土壤样品中筛选具有杀线虫活性的生防真菌;通过传统分类和分子系统学等方法对所筛选的真菌菌株进行分类鉴定;利用萃取、层析等方法,分离纯化真菌菌株产生的杀南方根结线虫代谢活性物质,并结合质谱和核磁分... 详细信息

以南方根结线虫为靶标,从青海土壤样品中筛选具有杀线虫活性的生防真菌;通过传统分类和分子系统学等方法对所筛选的真菌菌株进行分类鉴定;利用萃取、层析等方法,分离纯化真菌菌株产生的杀南方根结线虫代谢活性物质,并结合质谱和核磁分析进行结构解析。在此基础上,测定了活性物质的室内毒力(LC)和盆栽防治效果。结果如下:1、通过初筛和复筛,获得了2株对南方根结线虫致死率高于90%,且活性稳定的真菌菌株,分别记作MHZ111和D35。在形态学分类的基础上,通过ITS序列比对分析,分别将菌株MHZ111和D35鉴定为产紫青霉菌和菌核青霉菌。2、菌株MHZ111和D35代谢活性物质的分离、纯化过程包括(1)萃取:发酵液用乙酸乙酯萃取,萃取液用旋转蒸发仪浓缩。(2)柱层析:将萃取后的浓缩液与20000目硅胶按质量比1:5混匀,干燥后研磨混匀后装柱,分别用4倍硅胶柱体积的石油醚、石油醚/丙酮(体积比分别为20:1、10:1、5:1和1:1)、丙酮、二氯甲烷/甲醇(体积比分别为20:1、10:1、5:1和1:1)以及分析纯甲醇为洗脱剂,减压条件下,进行梯度洗脱。以250 mL为单位依次收集洗脱液,将收集的洗脱液用旋转蒸发仪浓缩。(3)TLC层析:以石油醚:丙酮(体积比为1:1)为展层剂对各组浓缩液进行硅胶薄层层析,合并具有杀线虫活性且Rf值相同的组分。(4)制备液相色谱循环制备:将具有杀线虫活性且Rf值相同的组分,用制备型液相色谱仪进行循环制备,获得活性物质单体化合物。3、从菌株MHZ111和D35中获得6种单体活性化合物,并对这6种单体化合物进行了质谱和核磁分析。结果表明,从MHZ111代谢活性物质中获得4种单体化合物的分子式分别为CHO、CHO、CHO和CHO,分别属于杂萜类化合物、22-epoxyberkeleydione、Chrodrimanin E和Vermistatin;从D35代谢活性物质中获得2种单体化合物,分子式分别为CHO和CHO,分别属于邻苯二甲酸双庚酯和2-甲基-5,7-二甲氧基色酮。4、室内毒力测定结果表明,两株真菌代谢活性物质均具有较强的杀南方根结线虫活性。其中,菌株MHZ111产生的杂萜类化合物、22-epoxyberkeleydione、Chrodrimanin E和Vermistatin的LC分别为109.5 mg/L、95.4 mg/L、117.1 mg/L和88.7 mg/L;菌株D35产生的邻苯二甲酸双庚酯和2-甲基-5,7-二甲氧基色酮的LC分别177.2 mg/L和179.2 mg/L。5、盆栽试验结果表明,菌株MHZ111和D35发酵液处理后,黄瓜根结线虫病发病明显比对照轻。其中,菌株MHZ111发酵液处理后,黄瓜南方根结线虫的病情指数为25.4,防治效果为73.8%;菌株D35发酵液处理后,黄瓜南方根结线虫的病情指数22.2,防治效果为77.1%。

关键词：南方根结线虫生防真菌代谢活性物质分离纯化毒力测定

南方根结线虫对小麦与麦长管蚜及其天敌互作的影响

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

南方根结线虫对小麦与麦长管蚜及其天敌互作的影响

作者： PHAM THE CUONG 华中农业大学

学位级别：硕士

在农田生态系统中,农作物经常受到来自地上和地下害虫的危害,植株作为一个有机整体,当其受到地下病虫害危害时往往会诱导植株产生一些抗性物质,这些物质可以通过植株,直接或间接的影响地上部植食性昆虫及其天敌的行为反应。目前,植物对... 详细信息

在农田生态系统中,农作物经常受到来自地上和地下害虫的危害,植株作为一个有机整体,当其受到地下病虫害危害时往往会诱导植株产生一些抗性物质,这些物质可以通过植株,直接或间接的影响地上部植食性昆虫及其天敌的行为反应。目前,植物对麦长管蚜Sitobion avenae、南方根结线虫Meloidogyne icognita单独危害时的抗性反应已有报道,然而,植物如何应对两者同时危害或先后侵入,及由此导致的天敌行为变化尚不清楚。为此,本课题拟通过探究不同密度条件下,南方根结线虫危害小麦植株不同时间段后,对小麦植株地上部害虫麦长管蚜取食和选择行为的影响,以及两者单独或同时危害时,对蚜虫天敌异色瓢虫Harmonia axyridis寄主选择行为的影响,分析对小麦植株挥发物、激素和光合作用的影响效应,以期为揭示小麦植株在不同害虫单独危害和同时危害时生长和防御策略的变化,及小麦植株诱导抗性机制和小麦害虫防治提供依据。主要的研究结果如下:1.南方根结线虫侵染小麦植株后对麦长管蚜及异色瓢虫行为的影响利用Y-型嗅觉仪测定了南方根结线虫侵染小麦植株后,麦长管蚜及其天敌异色瓢虫对小麦植株的行为反应。结果表明,南方根结线虫侵染对麦长管蚜及其天敌异色瓢虫的寄主定位的影响效应与线虫密度以及危害持续时间相关。当线虫密度较低时(300头/株)时,南方根结线虫侵染不会对麦长管蚜选择行为产生影响;当线虫密度达到500头/株时,线虫侵染3d时,麦长管蚜趋向于选择未受侵染的小麦植株,但随着时间的增加麦长管蚜选择差异性降低;当线虫密度达到1000头/株时,线虫侵染3d和5d时,对麦长管蚜选择行为没有影响,但随着侵染时间的延长(7d时),麦长管蚜趋向于选择南方根结线虫侵染的小麦植株。南方根结线虫侵染小麦植株后,对异色瓢虫选择行为的影响与对麦长管蚜选择行为的影响类似。在线虫密度较低时(300头/株),对异色瓢虫的选择行为无明显影响;在线虫密度达到500头/株时,线虫侵染5d时,异色瓢虫趋向于选择未受侵染的小麦植株;在线虫密度达到1000头/株时,在线虫侵染7d时,异色瓢虫趋向于选择线虫侵染后的小麦植株。南方根结线虫存在条件下,麦长管蚜取食小麦植株对异色瓢虫的影响与侵染时间相关。Y-型嗅觉仪测定的结果表明,在线虫侵染的前期(3d和5d),异色瓢虫对蚜虫取食后的受线虫侵染与对应天数未受线虫侵染小麦植株的选择无显著差异;在线虫侵染7d时,与对应天数未受线虫侵染的小麦植株相比,瓢虫趋向于选择蚜虫取食受线虫侵染的小麦植株。利用刺吸电位仪(EPG)测定了南方根结线虫侵染小麦植株后,麦长管蚜的取食行为。结果表明,线虫侵染小麦植株后,在一定程度上会抑制麦长管蚜的取食,主要表现在蚜虫在线虫侵染小麦植株上取食时的非刺探波(NP波)和路径波(C波)持续时间均增加,其取食波(E2波)时间减少;但随着线虫密度的增高以及危害时间的增加,这种抑制效应逐渐降低,当线虫密度为1000头/颗时,南方根结线虫对麦长管蚜的取食的抑制效应基本消失。2.南方根结线虫侵染和麦长管蚜取食对小麦植株挥发物的影响在利用GC-MS对小麦植株挥发物分离鉴定的基础上,通过Per MANOVA和PCo A对南方线虫侵染和麦长管蚜取食对小麦植株挥发物的影响进行了分析。结果表明,不同线虫密度条件下及侵染时间对小麦植株挥发物的种类未产生影响,但对挥发物各组分的含量产生较大影响;不同密度下,小麦植株挥发物的差异随线虫侵染时间变化而变化,在3d和7d时,未受线虫侵染小麦植株及不同密度线虫侵染小麦植株挥发物之间存在显著差异;但在侵染后5d时,各处理间小麦植株挥发物并无显著差异。在南方根结线虫存在条件下,蚜虫取食对小麦植株挥发物的种类也未产生影响。与南方根结线虫单独侵染相似,不同南方根结线虫密度下,蚜虫取食对小麦植株挥发物的影响主要表现在侵染后的3d和7d;在侵染后5d时,各处理间小麦植株挥发物并无显著性差异。3.南方根结线虫侵染和麦长管蚜取食对小麦植株激素和光合作用的影响利用LC-MS对南方根结线虫、麦长管蚜及其共同危害后小麦地上部和地下部水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)的含量进行了测定。结果表明,与未受线虫侵染的小麦植株相比,当线虫较少且侵染时间较短时,会导致小麦植株根部JA的相对含量降低,SA的相对含量主要表现为先下降后升高的趋势;随着根结线虫侵染时间的延长以及线虫数量的增多,小麦植株根部JA的相对含量升高,而SA的相对含量显著降低。与未受侵染的小麦植株相比,南方根结线虫侵染初期,会导致小麦植株叶片JA的相对含量显著上升,但对SA的相对含量无显著影响。与蚜虫单独取食小麦植株相比,线虫和蚜虫同时危害后,小麦植株叶片激素变化情况与线虫密度和侵染时间相关。当线虫密度较低时,小麦植株叶片SA的相对含量显著下降,但随着侵染时间的增加,SA的相对含量显著升高,

关键词：南方根结线虫麦长管蚜异色瓢虫选择行为取食行为挥发物激素植物光合作用