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层出镰孢菌侵染对采后芦笋生理代谢的影响及芦笋抗病反应的物质代谢

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层出镰孢菌侵染对采后芦笋生理代谢的影响及芦笋抗病反应的物质代...

作者：闫雪莉江苏大学

学位级别：硕士

镰孢属真菌可引起芦笋采后病害,给芦笋产业造成巨大的经济损失。但是目前关于芦笋采后真菌病害及其控制的研究报道很少。本论文以自主分离、纯化的层出镰孢菌（Fusarium proliferatumon）FP2为研究对象,考察该病原菌侵染对采后芦笋品质... 详细信息

镰孢属真菌可引起芦笋采后病害,给芦笋产业造成巨大的经济损失。但是目前关于芦笋采后真菌病害及其控制的研究报道很少。本论文以自主分离、纯化的层出镰孢菌（Fusarium proliferatumon）FP2为研究对象,考察该病原菌侵染对采后芦笋品质的影响,并通过对比侵染前后芦笋呼吸代谢相关酶活和代谢物含量的变化,综合解析该病原菌侵染对采后芦笋生理代谢的影响,同时分析采后芦笋抗病反应中的物质代谢,为采后芦笋真菌病害的控制提供思路,并为选育芦笋抗病品种提供理论参考。论文的主要研究结果如下:（1）从腐烂芦笋上筛选到一株病原菌F.proliferatum FP2,经过形态学观察和分子生物学鉴定,确定其为层出镰孢菌（F.proliferatum）。将其接种到新鲜芦笋上,仍具有致病性,且从感病的芦笋中再次分离纯化出菌株FP3,经鉴定同为层出镰孢菌（F.proliferatum）,根据科赫法则确定菌株FP2为采后芦笋的致病菌。（2）将F.proliferatum FP2接种到芦笋上,考察该病原菌侵染对芦笋品质相关指标的影响。结果表明,与对照组相比,在侵染前期,F.proliferatum FP2处理组可溶性糖和有机酸含量明显升高,随着侵染的加剧,可溶性糖和有机酸含量显著降低。可溶性蛋白含量在整个贮藏阶段一直低于对照组。（3）通过对芦笋呼吸代谢相关酶活的测定,考察F.proliferatum FP2侵染对芦笋呼吸代谢的影响。结果表明,与对照组相比,在侵染前期,F.proliferatum FP2处理组糖酵解途径（EMP）的丙酮酸激酶（PK）和果糖-6-磷酸激酶（PFK）,三羧酸循环（TCA）的琥珀酸脱氢酶（SDH）、α-酮戊二酸脱氢酶（α-KGDH）、柠檬酸合酶（CS）和异柠檬酸脱氢酶（ICDHm）,磷酸戊糖途径（PPP）的6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶（6-PGDH）和6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G-6PDH）活性均显著升高;随着侵染程度的加剧,这些酶活逐渐降低,且显著低于对照组。在整个贮藏阶段,呼吸末端氧化酶（AAO）活性无显著变化。（4）利用代谢组技术和生物信息学方法,分析F.proliferatum FP2侵染对芦笋代谢物积累的影响,探究该病原菌侵染对采后芦笋生理代谢的影响及芦笋抗病反应的物质代谢。结果表明,侵染前后芦笋上部和下部差异代谢物涉及的代谢过程均主要包括糖代谢（EMP、TCA和PPP）、亚油酸代谢,嘧啶代谢以及氨基酸代谢和次生代谢产物的合成。F.proliferatum FP2侵染主要通过影响芦笋上述代谢过程而影响其生理代谢;芦笋抗病反应的物质代谢基础主要包括通过调节氨基酸代谢积累相关抗性物质以及通过调节次生代谢积累萜类、酚类和生物碱等抗性化合物两个方面。

关键词：芦笋层出镰孢菌侵染呼吸代谢代谢组抗病反应

辅助分子伴侣SlBAG蛋白在番茄抗病反应中的功能研究

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辅助分子伴侣SlBAG蛋白在番茄抗病反应中的功能研究

作者：王佳丽浙江大学

学位级别：硕士

灰葡萄胞菌（Botrytis cinerea）,即灰霉菌,是一种腐生病原真菌,它的营养方式为死体营养型,能够侵染上百种单子叶及双子叶植物引起灰霉病,严重危害作物生产、蔬菜质量以及水果保鲜。为了进一步探究番茄对灰霉菌的抗病机制,我们在本实验... 详细信息

灰葡萄胞菌（Botrytis cinerea）,即灰霉菌,是一种腐生病原真菌,它的营养方式为死体营养型,能够侵染上百种单子叶及双子叶植物引起灰霉病,严重危害作物生产、蔬菜质量以及水果保鲜。为了进一步探究番茄对灰霉菌的抗病机制,我们在本实验中采用病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）、基因过表达等技术,研究了一个辅助分子伴侣调节因子蛋白家族SlBAG在番茄对灰霉菌抗性反应中的功能以及可能的作用机制。分子伴侣（molecularchaperones）可以在蛋白质折叠、蛋白质质量控制、多亚基蛋白复合体的组装以及蛋白质的运输等过程中发挥重要作用。BAG（Bcl-2-associated athanogene）家族是一个进化上高度保守的辅助分子伴侣蛋白家族,在多种植物、哺乳动物以及酵母菌中均已经发现了其同系物的存在。BAG家族蛋白具有共同的保守结构域,可以调控热激蛋白的功能,也可以与一系列转录因子和信号蛋白等形成复合体从而在各种生理过程中发挥作用。人们在哺乳动物中关于BAG家族的研究开始较早并且已经非常的广泛和深入;在拟南芥和水稻中已经分别鉴定到7个和6个BAG家族成员,它们不仅能够在植物的生长发育过程中发挥调控作用,还具有调节植物对非生物胁迫以及对腐生真菌抗病性的功能;但是在番茄中,BAG家族蛋白在对生物或非生物胁迫以及生长发育等过程中发挥的作用还不是很清楚。在本研究中,我们在番茄基因组数据库中搜索,利用生物信息学方法鉴定并克隆到10个番茄SlBAG分子伴侣家族成员。蛋白保守结构域分析表明,这10个番茄SlBAG蛋白均包含一个保守的BAG结构域,并且预测的番茄SlBAG蛋白亚细胞定位是细胞核、线粒体或叶绿体。我们利用VIGS技术对10个番茄SlBAG基因分别进行沉默,并对沉默植株接种B.cinerea。结果发现,SlBAG5沉默后增强了植株对灰霉菌的抗性;通过瞬时过表达以及病毒介导的过表达技术,发现SlBAG5过表达后能够引发活性氧积累以及细胞死亡等现象;利用实时荧光定量检测我们发现,SlBAG5的沉默和过表达还会影响B.cinere 诱导的JA/ET途径相关响应基因（SlNR1、SlLapA1、SlMYC2和SlJAZ7）以及SA途径相关响应基因（SlPR1b、SlPRP2）的表达水平;通过Luminol化学发光法我们检测到,SlBAG5的沉默和过表达能够改变chitin介导的PTI反应,如ROS的产生以及PTI相关基因SlPTI5、SlLRR22、SlERKY28的表达水平等。除此之外,我们还利用酵母筛库的方法,筛选到可能与SlBAG5互作的8个蛋白,并通过双分子荧光互补实验、CO-IP等其他实验方法进一步验证它们之间的互作。

关键词：番茄 SlBAGs 分子伴侣灰霉菌表达模式植物免疫抗病反应

细菌信号分子N-酰基高丝氨酸内酯调控植物抗病反应的研究进展

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生物技术通报 2016年第11期32卷 47-51页

作者：靳晓扬侯鹏飞张肖晗赵芊宋水山河北工业大学化工学院天津300130 河北省科学院生物研究所石家庄050051

N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)在生物信息交流中发挥了重要作用,为革兰氏阴性细菌种内和种间的相互作用提供了化学基础并参与细菌多种生理行为的调控。不仅是细菌,植物同样可以感知AHLs,并作出反应。综述近几年来AHLs调控植物抗病反应的研... 详细信息

N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)在生物信息交流中发挥了重要作用,为革兰氏阴性细菌种内和种间的相互作用提供了化学基础并参与细菌多种生理行为的调控。不仅是细菌,植物同样可以感知AHLs,并作出反应。综述近几年来AHLs调控植物抗病反应的研究进展,有助于探究AHLs对寄主植物的影响途径和机理,旨为在农业上的应用奠定理论基础。

关键词：细菌 N-酰基高丝氨酸内酯植物抗病反应

番茄Trihelix转录因子家族基因在抗病反应中的功能研究

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番茄Trihelix转录因子家族基因在抗病反应中的功能研究

作者：黄礼鸿浙江大学

学位级别：硕士

转录因子在植物调控对外界病原菌侵染的免疫反应中起重要作用。Trihelix转录因子,又称为GT因子,是一类植物特有的转录因子类型,在调控植物表皮毛形态建成、胚胎和种子发育、花瓣发育分化及应对各种非生物胁迫中起重要作用,但有关其在植... 详细信息

转录因子在植物调控对外界病原菌侵染的免疫反应中起重要作用。Trihelix转录因子,又称为GT因子,是一类植物特有的转录因子类型,在调控植物表皮毛形态建成、胚胎和种子发育、花瓣发育分化及应对各种非生物胁迫中起重要作用,但有关其在植物抗病反应中的作用及其机制所知甚少。本研究中,我们采用病毒诱导的基因沉默(VIGS)方法对Trihelix转录因了家族基因逐一沉默,通过对各沉默植株接种灰霉菌(Botrytiscinerea)和番茄丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonassyringae pv.tomato DC3000,PstDC3000)来探索 Trihelix 转录因子家族基因在番茄应对病原菌入侵时的抗病作用及其可能的机制。主要研究结果如下:(1)利用生物信息学方法在番茄数据库中搜索鉴定到36个Trihelix转录因子基因,克隆鉴定了其中的27个Trihelix转录因子基因。蛋白保守结构域分析表明,绝大多数都含有至少一个MybDNA结合域。(2)荧光实时定量PCR分析表明,番茄Trihelix转录因子基因在B.cinerea和PstDC3000侵染后呈现不同程度的诱导表达模式,大多数成员的表达水平均上调。(3)利用病毒诱导基因沉默技术,在23个Trihelix转录因子基因中发现SlGT7、SlGT13、SlGT14 和 SlGTl5等4个基因在应对 B.cinerea Pst DC3000中具调控作用的基因,其中SlGT7、SlGT13、SlGT14和SlGT15均负调控对B.cinerea的反应:SlGT7、SlGT13和SlGT14正调控对PstDC3000的反应,而SlGT15在对PstDC3000中起负调控作用。(4)在本氏烟中瞬时过表达SlGT7、SlGT13和SlGT14后引起程序性细胞死亡反应,并诱导大量活性氧的产生。SlGT15瞬时过表达未引起程序性细胞死亡,但对B.cinere 更感病,证明SlGT15在番茄对灰霉菌中起负调控作用。(5)发现SlGT7、SlGT14和SlGT15沉默植株中的抗氧化物酶均受到一定诱导表达,其中CAT1与APX5是这3个基因沉默植株中主要的活性氧淸除酶;发现SlGT7和SlGT14沉默植株中JA/ETH通路PR基因上调表达,SA途径中的PR基因则下调表达;而SlGT15沉默植株中JA/ETH通路与SA途径PR基因的表达均上调。(6)利用鲁米诺化学发光法检测SlGT7、SlGT13,SlGT14和SlGT15沉默植株的ROS,发现SlGT14和SlGT15沉默植株在CO8和flg22诱导时均在10min左右产生活性氧迸发。综上,我们的研究暗示了 SlGT7,SlGT13,SlGT14和SlGT15在植物抗病反应中起重要作用。其中,SlGT14和SlGT15参与调控由PAMPs/MAMPs触发的植物免疫。

关键词：灰霉菌 Trihelix转录因子 ROS 植物免疫抗病反应

黄萎病菌诱导的海岛棉抗病反应的SSH文库构建及分析

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Acta Genetica Sinica 2005年第5期32卷 528-532页

作者：朱龙付涂礼莉张献龙聂以春郭小平夏启中华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室武汉430070

在Pima90幼苗接种黄萎病病原菌后2、4、8、12、24、48、72和96h分批取幼根以抽提棉花总RNA。以未接种病原的棉花cDNA为驱动方,利用SSH法对接种病原后的棉花cDNA进行差减杂交。对杂交后的cDNA进行T/ A克隆并转化到大肠杆菌中完成文库构建... 详细信息

在Pima90幼苗接种黄萎病病原菌后2、4、8、12、24、48、72和96h分批取幼根以抽提棉花总RNA。以未接种病原的棉花cDNA为驱动方,利用SSH法对接种病原后的棉花cDNA进行差减杂交。对杂交后的cDNA进行T/ A克隆并转化到大肠杆菌中完成文库构建,共获得了534个克隆。以M13引物对扩增插入片段进行PCR扩增,电泳结果显示插入片段大小从0.2～1.2kb不等,平均大小为0.5kb。将克隆中的插入片段点种于尼龙膜上,分别以病原诱导前后的总cDNA为探针进行反向Northern杂交。对78个在海岛棉的抗病反应中呈上升表达的克隆进行了测序并对测序结果去载体后在NCBI上利用Blastn和Blastx进行序列相似性分析。结果表明,大部分阳性克隆与拟南芥等多个物种不同逆境条件下诱导的相关基因或表达序列相同或同源,如棉花病程相关蛋白家族10,拟南芥抗病反应家族蛋白等。SSH文库的构建和分析将有助于了解棉花抗黄萎病反应的分子机制。

关键词：海岛棉黄萎病抑制差减杂交抗病反应基因

NO信号分子及其在植物抗病反应中的作用研究综述

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现代园艺 2019年第11期42卷 42-44页

作者：王晨上海东郁园林科技有限公司上海杨浦200090

NO是一种重要的信号分子,在植物抗病反应中起重要作用,可提高抗氧化酶活性,激发苯丙烷代谢途径,刺激植物过敏反应的发生。植物体内NO产生途径有NOS产生途径、NR途径、非酶促途径3种。本文进行了综述。

关键词： NO 抗病反应抗氧化酶苯丙烷代谢过敏反应

研究揭示水稻miR528积累的精细调控机制及其在水稻抽穗期和抗病反应中的调节作用

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江西饲料 2019年第3期 44-45页

miRNA是调控植物生长、发育及环境适应性的一类重要转录后调节因子。中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晓风研究组早期通过对水稻miRNA加工关键酶OsDCL1蛋白的研究,鉴定到了一系列重要的水稻miRNA成员(Liu et al.,Plant Physiology, 2... 详细信息

miRNA是调控植物生长、发育及环境适应性的一类重要转录后调节因子。中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晓风研究组早期通过对水稻miRNA加工关键酶OsDCL1蛋白的研究,鉴定到了一系列重要的水稻miRNA成员(Liu et al.,Plant Physiology, 2005)。其中,miR528被发现是单子叶植物所特有的miRNA成员,同时也是水稻中表达量最高的miRNA之一。

关键词：水稻抗病反应调控抽穗期 miRNA 发育生物学机制积累

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活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中的作用

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2003年第1期31卷 161-166页

作者：董海丽井金学西北农林科技大学植物保护学院陕西杨陵712100

活性氧和一氧化氮是生物体内普遍存在的信号分子 ,参与多种生理功能的调控 ,对生物体正常生长发育具有重要意义。最近的研究认为 ,在环境条件胁迫下 ,植物体也能通过类似哺乳动物体内 NADPH氧化酶和一氧化氮合酶途径产生活性氧和一氧化... 详细信息

活性氧和一氧化氮是生物体内普遍存在的信号分子 ,参与多种生理功能的调控 ,对生物体正常生长发育具有重要意义。最近的研究认为 ,在环境条件胁迫下 ,植物体也能通过类似哺乳动物体内 NADPH氧化酶和一氧化氮合酶途径产生活性氧和一氧化氮。活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中具有直接杀伤病原物、参与细胞壁的氧化交联、激活抗病相关基因的表达和依赖转录的防卫反应、诱导寄主细胞过敏性坏死等重要作用。

关键词：植物活性氧一氧化氮抗病反应氧化交联过敏性坏死反应抗病机理

红豆杉细胞抗病反应的诱导及其与紫杉醇合成的关系

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应用与环境生物学报 2002年第3期8卷 255-258页

作者：余龙江秦文敏兰文智金文闻华中科技大学生命科学与技术学院武汉430074

采用从红豆杉植株不同部位 (叶、内皮、根等 )分离筛选获得的各种真菌制备的激发子 ,对 6种不同红豆杉细胞株进行诱导作用研究 .结果表明 ,不同细胞对不同真菌制备的激发子的抗病反应有显著的区别 ,并建立 3种植物 -真菌互作模式 :极不... 详细信息

采用从红豆杉植株不同部位 (叶、内皮、根等 )分离筛选获得的各种真菌制备的激发子 ,对 6种不同红豆杉细胞株进行诱导作用研究 .结果表明 ,不同细胞对不同真菌制备的激发子的抗病反应有显著的区别 ,并建立 3种植物 -真菌互作模式 :极不相容 (细胞抗性强 ,受损小 ) ,不相容 (抗性强 ,受损也较严重 ) ,相容 (细胞抗性小 ,受损严重 ) .结果还表明 ,极不相容和不相容互作模式中细胞中的紫杉醇产量显著高于CK ,而相容互作模式的细胞不含有紫杉醇 .同一真菌由不同的方法制备成的不同分子量大小或不同成分的激发子 ,对细胞的抗病反应与紫杉醇合成的影响不同 .这些结果为诱导作用机理及调控红豆杉细胞合成紫杉醇的研究具有指导意义 .图 6参

关键词：红豆杉细胞抗病反应诱导紫杉醇合成真菌激发子