一、条锈菌侵染后小麦体内蛋白质的变化(论文文献综述)
吕士凯[1](2021)在《真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究》文中研究指明小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最主要的粮食作物之一,条锈病和白粉病均是严重威胁小麦生产安全的病害。小麦杂种衰亡是一种并不少见的过早衰老或过早死亡表型,是优良基因转移及品种改良的障碍。杂种衰亡可能是由植物响应病原菌胁迫相关基因进化出多效性的叠加导致的。NAC转录因子基因家族在植物衰老和生物胁迫响应中均发挥重要的调节作用。开展小麦抗病研究,挖掘抗病TaNAC基因并探究其抗病机制,对保证小麦生产安全具有重要意义,且有助于丰富对小麦抗病机制的理解。开展小麦杂种衰亡的遗传规律分析验证、调控基因的精细定位及调控机制的多组学研究,有助于克隆杂种衰亡调控基因并解析其分子基础和调控机理,有助于消除杂种衰亡基因对育种选择造成的障碍,促进小麦育种事业的发展。同时开展小麦真菌胁迫响应、杂种衰亡及相关NAC转录因子调控的研究,明确三者的关系,有助于丰富对植物抗病基因功能与机制的理解,促进小麦聚合抗病基因杂交育种进程。本研究以兼抗白粉病与条锈病的普通小麦优异种质N9134为材料,在两种病菌胁迫下对TaNAC基因进行系统性克隆。按照从N9134得到和从小麦参考基因组提取两类,对TaNAC转录本进行比对分析,同时分析克隆得到TaNAC转录本的特征,研究它们结构变异与真菌胁迫的关系,进一步探究TaNAC基因可变剪切在小麦真菌胁迫响应中的调控规律。基于多种不同遗传群体,开展小麦杂种衰亡研究,分析并完善Ne基因的复等位基因、剂量效应等理论。创制杂种衰亡回交分离群体并结合开发的SNP标记,构建了冬小麦Ne1和Ne2的高密度遗传图谱。基于杂交测验和分子标记检测,系统分析Ne1和Ne2在我国小麦品种(系)中的分布情况。此外,基于背景一致的性状分离遗传群体(两种表型4种基因型),借助转录组(2+3)、蛋白组和代谢组测序技术,开展小麦杂种衰亡调控机制的研究。主要研究结果如下:1、小麦TaNAC基因家族被重新鉴定为包括460个基因位点的559个转录本(IWGSC Ref Seq v1.1);发现N9134中约1/3(54/154)的TaNAC基因在苗期参与白粉菌和条锈菌胁迫的响应过程。从两种真菌胁迫的N9134中,获得186个TaNAC转录本(167个为克隆得到),其中180个为新转录本并上传到Gen Bank。发现真菌胁迫的N9134中,差异表达TaNAC基因转录的“非正常”编码转录本的比例更高(p=0.0098),TaNAC MTFs编码序列的比例相对参考基因中的比例更高(p=0.003);发现紧随NAM结构域、且相对保守的氨基酸基序(WV[L/V]CR)可能与TaNAC转录因子响应真菌胁迫有关。结果表明,小麦TaNAC基因可以通过形成不同结构变异转录本的方式响应真菌胁迫。发现并整理的响应条锈病和(或)白粉病胁迫的TaNAC及其结构变异转录本,为解析TaNAC参与小麦对生物胁迫的响应机制提供了丰富资源。2、选取由13个基因可变剪切形成的35个TaNAC转录本进行深入分析,发现可变剪切事件通过改变转录本的序列结构,进而改变其编码产物的结构、理化性质等,最终影响其亚细胞定位和转录调控活性等。通过分析TaNAC基因及其编码区的靶标taemi RNAs,发现具有可变剪切转录本的TaNAC基因与tae-mi RNA的结合位点均位于非可变剪切区域。综合上述结果推断,TaNAC基因可以通过可变剪切的转录后调控方式参与小麦响应真菌胁迫的过程;靶定位点在TaNAC基因编码区的tae-mi RNA可以独立于可变剪切行使转录后调控功能。3、构建了冬小麦Ne1和Ne2的高密度遗传图谱,其中,Ne1位于5BL上的标记NWU5B4137(383.40 Mb)和NWU5B5114(388.01 Mb)之间(IWGSC Ref Seq v1.0),两标记相距0.50 c M;Ne2与2BS上的标记Lseq102(156.59 Mb)和TC67744(157.76Mb)共分离。系统遗传分析发现,N9134的Ne1不同于Spica和Ta4152-60的Ne1,周麦22的Ne2不同于Manitou、WL711和Pan555的Ne2;Ne基因的剂量效应也存在于中度和重度杂种衰亡系统,遗传背景也可能影响杂种衰亡的症状。通过系统分析国内外1364种小麦品种(系)中Ne1和Ne2的基因型频率,明确了二者在我国小麦主产区中呈现离散分布的特征及比例;发现我国现代小麦品种(系)Ne基因型频率的现状应该由地方品种(系)(贡献Ne1)和现代引进品种(系)(贡献Ne2)共同作用形成。根据本研究的材料及其系谱分析推断,冬小麦的Ne1可以直接来源于野生二粒小麦,而Ne2可能起源于黑麦。本研究为图位克隆Ne1和Ne2打下了坚实基础,向更好地理解小麦杂种衰亡迈出了重要一步。4、利用衰亡表型且基因型为Ne1Ne2的样本与正常表型基因型分别为Ne1ne2ne2、ne1ne1Ne2、ne1ne1ne2ne2的样本,通过转录组(2+3)、蛋白质组和代谢组联合分析,发现杂种衰亡过程主要涉及植物与病原体的互作(ko04626)、植物激素信号转导(ko04075)、内质网中的蛋白质加工(ko04141)、氨基酸的生物合成(ko01230)、苯丙烷类化合物的生物合成(ko00940)、α-亚麻酸代谢(ko00592)等KEGG途径。推断:植株防御系统失调引起在没有病菌侵染时防御反应仍被激活,产生最初的代谢产物(氨基酸);而Ne1和Ne2协同表达,导致前述产物代谢途径失调,使其持续积累;达到一定浓度后,其作为反应底物或信号物质,激活茉莉酸(Jasmonic acid,JA)信号介导的衰老和病程相关程序性细胞死亡,继续产生并积累各种氨基酸,循环往复持续进行,导致Ne1Ne2基因型植株从一定发育阶段开始,表现细胞死亡加速的杂种衰亡性状;NAC转录因子参与这一过程的调控,且茉莉酸起关键信号转导作用。由防御系统失调引起的病程相关程序性细胞死亡,既是杂种衰亡性状的启动因素,也是杂种衰亡表型的主要形式。
怀宝玉[2](2020)在《小麦感条锈病过程中TaSTP3和TaSTP6的功能及调控机理研究》文中认为当植物受到病原微生物入侵时,两者之间存在着强烈的营养竞争,如病原菌生长和增殖所需的糖。糖的摄取、交换和竞争,主要发生于活体营养型真菌与寄主的交界处,由糖转运蛋白控制。然而,糖转运蛋白参与植物-病原菌互作中糖分配的功能和机制仍知之甚少。小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)为活体营养型专性寄生真菌,必须依赖菌丝特化营养器官—吸器,从寄主吸收营养物质供其生长发育所需。扼制或者减弱条锈菌吸收糖类物质途径,从而限制条锈菌生长。解析小麦和条锈菌间的糖转运和分配,对于制定有效的病害管理策略具有重要意义。基于此,本论文开展了以下研究:1. 以OsSTPs和AtSTPs为种子序列,利用现有小麦(Triticum aestivum)基因组数据库,预测得到79条Ta STPs(sugar transport proteins)基因。为了确定接种条锈菌后Ta STPs的表达模式,对上述79条Ta STPs基因利用exp VIP在线网站进行转录组预测分析。结果表明,接种条锈菌后只有4个基因Ta STP3、Ta STP6、Ta STP13,Ta STP25和Ta STP26是差异基因。q RT-PCR进一步验证转录组结果,5个基因的表达都受到条锈菌诱导。Ta STP25和Ta STP26差异表达较小,Ta STP3、Ta STP6和Ta STP13上调表达非常显着。以上结果表明,条锈菌侵染小麦过程中,诱导上调了一系列小麦己糖转运蛋白基因的表达。2. TaSTP3的三个拷贝,都非常显着地受到条锈菌侵染的诱导。利用酵母突变体互补技术,确定Ta STP3具有H+/单糖共转运功能。通过烟草(Nicotiana benthamiana)叶片、小麦原生质体和酵母突变体定位分析,表明Ta STP3定位于细胞质膜。利用BSMV-VIGS(Barley Stripe Mosaic virus-Virus Induced Gene Silencing)系统瞬时沉默Ta STP3,沉默植株感病表型减弱,锈菌孢子量减少且小麦内部菌丝的生长受到限制。利用RNAi(RNA interference)技术靶向沉默Ta STP3基因,创制转基因小麦。进一步验证表明沉默Ta STP3能够抑制条锈菌的生长发育。另外,Ta STP3过表达转基因小麦接种条锈菌后,叶片孢子量呈现增多趋势,菌丝发育进程提前,感病表型增强等,暗示Ta STP3起到正调控条锈菌感病性。对Ta STP3启动子进行酵母单杂交(yeast-one-hybrid,Y1H)筛选,筛选到5个候选转录因子。通过双荧光素酶报告系统(dual-luciferase reporter system)表明,Ta WRKY61和Ta WRKY82对Ta STP3三个拷贝的启动子都有明显的激活作用,另外Ta WRKY17对Ta STP3的部分启动子有激活作用,Ta WRKY19和Ta-PHR1对Ta STP3启动子的表达影响不显着。由此我们推测,条锈菌侵染小麦后,可能增强转录因子(Ta WRKY61/82)对Ta STP3启动子结合能力,激活了Ta STP3的转录表达,进而促进小麦对条锈菌的感病性。3. TaSTP6的表达受到条锈菌侵染的诱导。对启动子分析,发现存在大量成簇的ABA(abscisic acid)响应元件,如ABRE和CE3,暗示Ta STP6的转录可能受到ABA影响。随后对小麦叶片进行ABA喷施处理,q RT-PCR表明Ta STP6的表达显着地受到诱导。除此之外,外源ABA喷施可激活转基因拟南芥Ta STP6np-GUS融合蛋白的表达。有研究报道,病原菌侵染会影响植物内源激素ABA的变化,为了验证这一猜想,对接菌的小麦叶片进行ABA含量测定。结果表明,接种条锈菌后内源ABA含量明显高于对照。因此,我们推测条锈菌侵染后Ta STP6的上调表达受ABA介导。此外,利用BSMV-VIGS系统瞬时沉默Ta STP6,感病表型减弱,锈菌孢子量减少,锈菌生物量减少且寄主内部菌丝的生长受到限制。另外,Ta STP6过表达拟南芥植株感染白粉菌表型增强,且单个菌落的孢子梗数目增多。另外,过表达拟南芥叶片糖含量增加,表明Ta STP6在植物中具有转运活性。利用酵母异源表达,Ta STP6能够转运多种单糖底物,且是单糖/H+协同转运蛋白。烟草叶片和小麦原生质体的瞬时表达分析表明,Ta STP6定位于细胞膜。利用双分子荧光互补技术(bimolecular fluorescence complementation,Bi FC)和酵母分裂泛素系统(split-ubiquitin system)验证,Ta STP6可以形成同源聚体。以上结果表明,条锈菌侵染小麦,引起内源ABA含量水平升高,而ABA可能通过激活一些应答的转录因子,上调Ta STP6的表达,从而促进质外体的己糖转运进入条锈菌侵染细胞来保证条锈菌充足的糖类物质供应。
许强[3](2020)在《小麦条锈菌效应蛋白PstA23调控植物pre-mRNA可变剪切抑制植物免疫》文中研究说明小麦条锈菌是严格专性寄生真菌,其引致的小麦条锈病在中国乃至世界小麦主产区造成严重的危害。优良抗性品种的培育是防治条锈病大规模流行的主要策略之一。而条锈菌频繁变异导致的品种抗性不断“丧失”是该病害爆发流行的主要原因。该研究以揭示条锈菌致病机理为基础,转基因技术与遗传育种手段有机结合,对开发条锈病持续有效防控的策略具有重要意义。本研究在小麦条锈菌CYR32基因组测序和分泌蛋白组的基础上,利用农杆菌介导的PVX(potato virus X)系统在烟草中鉴定Pst_A23能够抑制由促细胞凋亡蛋白Bax(BCL2-associated X)诱导的细胞坏死。进一步条锈菌重要效应蛋白Pst_A23进行了功能探究,明确了其在条锈菌侵染致病过程中的作用、互作靶标以及调控的抗性通路。研究首次揭示条锈菌效应蛋白作为可变剪切调节子抑制寄主植物免疫的致病机理,丰富了我们对活体营养型寄生真菌侵染致病的认识,为全面揭示病原菌的致病机理奠定了理论基础,进而为小麦条锈病持续有效防控策略的制定提供了科学依据。主要结果如下:1.效应蛋白Pst_A23的序列特征分析Pst_A23富含丝氨酸、赖氨酸和精氨酸所占比重较大,三种氨基酸分别占11.6%,6.2%和13.0%。BLASTX序列分析比对发现Pst_A23是条锈菌特异的效应蛋白。在6个小麦条锈菌生理小种CYR32、PST-130、PST-21、PST-43、PST-08/21、PST-87/7的序列分析发现Pst_A23没有核苷酸位点的变化,表明该效应蛋白在种内有着较高的保守性。2.效应蛋白Pst_A23功能分析酵母分泌系统以及烟草上亚细胞定位证明Pst_A23的信号肽具有分泌功能。瞬时表达Pst_A23可抑制由Flg22、荧光假单胞菌诱导的胼胝质的产生以及抗性相关基因的表达。q RT-PCR分析发现Pst_A23在条锈菌侵染24 hpi(hour post inoculation)和48 hpi呈现高诱导表达。利用寄主诱导的瞬时沉默技术(HIGS,host induced gene silencing)沉默Pst_A23后,条锈菌产孢量降低,生物量显着减少,菌丝长度、侵染面积显着减小,并伴随着寄主细胞坏死面积的增加。Pst_A23 RNAi(RNAi,RNA interference)小麦转基因材料L2和L10株系鉴定结果表明,与对照相比,条锈菌的致病性显着下降,伴随着产孢量降低、菌丝生长发育严重受阻和寄主细胞坏死增多。另外,过表达Pst_A23材料L5和L7株系,在接种条锈菌CYR31后,与对照相比,过表达植株上产孢量明显增多,生物量显着增加,说明过表达Pst_A23有助于条锈菌的致病。3.效应蛋白Pst_A23调控可变剪切的机制解析烟草上亚细胞定位发现,Pst_A23特异性集中在植物细胞核,呈现不均一的点状。利用剪切体标记蛋白At SR45共定位发现,Pst_A23与At SR45的定位在细胞核核斑点上存在高度拟合。突变C端富含精氨酸(R)区域R2-rich结构域,该蛋白失去定位于核斑点的能力,表明R2-rich结构对Pst_A23的亚细胞定位是必需的。通过免疫共沉淀与质谱技术筛选获得了两个候选靶标Ta SR34和Ta U1,并通过双分子荧光互补实验、荧光素酶互补实验、微量热泳动和免疫共沉淀技术确认了Ta SR34与Pst_A23、Pst_A23与Ta U1存在互作。为探究Pst_A23能否调控寄主基因的表达,对过表达Pst_A23小麦植株进行转录组测序,结果表明过表达Pst_A23植株上有1278个显着差异表达的基因,其中,上调基因911个,下调基因367个。KEGG注释发现,差异基因主要富集在激素信号、蛋白质加工、植物与病原菌互作等通路。转录组分析鉴定到782个显着差异的可变剪切事件(P<0.05,|Δpsi|>0.1),包括267个5’端剪切、205个内含子滞留、177个3’端剪切、142个外显子跳跃和1个互斥外显子事件。半定量结果分析表明差异可变剪切基因Traes CS6A02G254500和Traes CS2A02G510800的剪切效率下降,基因Traes CS1D02G241000、Traes CS6D02G182300和Traes CS7D02G272500的剪切效率升高。定量实验确定了Ta WRKY53和Ta Xa21的可变剪切效率严重下降导致Ta WRKY53和Ta Xa21转录本降低。此外,Ta WRKY53和Ta Xa21瞬时沉默后,条锈菌菌丝长度和侵染面积显着增加,寄主细胞坏死面积较对照组显着增大,且Ta PR1和Ta PR2表达在接种条锈菌48和120 hpi显着下降。表明Pst_A23调控寄主pre-m RNA可变剪切参与条锈菌与小麦的互作。另外,利用MEME(Motif-based sequence analysis tools)评估了可变剪切基因的剪接位点上下游50 bp内保守的RNA基序元件,发现其中GAAGA、UCUGC和UUCUU基序元件分别为61745,52458和41390条,占总数的17.7%,15.1%和11.9%。RNA凝胶阻滞实验(RNA-EMSA)和微量热泳动技术证明了Pst_A23蛋白能够与保守的RNA基序元件(GAAGA,UCUGC和UUCUU)结合,且C端R-rich区域有助于Pst_A23与靶标RNA的结合。4.Ta SR34剪切因子在小麦抗条锈中起正调控作用Ta SR34定位于小麦染色体2A、2D上,染色体2B上Ta SR34(暂命名Ta SR34L)比染色体2A、2D上的核酸序列长180 bp。烟草亚细胞定位结果表明Ta SR34蛋白存在两种定位分布,一种充斥着整个细胞核,一种是分布在核斑点上,且Ta SR34与效应蛋白Pst_A23共定位在细胞核核斑点上。而Ta SR34L定位分布于细胞质、细胞核和细胞膜。q RT-PCR分析发现,在小麦与条锈病亲和互作中,Ta SR34的表达量无显着性变化。在非亲和互作中,染色体2A上的Ta SR34不表达,2B上的Ta SR34L无显着变化,2D上Ta SR34的表达量在接菌24 hpi和48 hpi上调至3倍和7倍。另外,在亲和互作中分别沉默Ta SR34和Ta SR34L后,表型没有显着差异。但在非亲和互作中,沉默Ta SR34后寄主叶片上产生少量孢子堆,条锈菌的生物量、菌丝长度、侵染面积和吸器数目明显增加,Ta PR1和Ta PR2表达显着下调,寄主细胞的坏死面积显着减小。而沉默Ta SR34L后,条锈菌生长发育、寄主的抗性反应无显着变化,表明小麦染色体2D上的Ta SR34在小麦抗病反应中起正向调控作用。Ta SR34-RNAi转基因材料株系孢子堆明显增加,Ta PR1和Ta PR2的表达显着下降,表明沉默Ta SR34降低小麦对条锈菌的抗性。5.Ta SR34激活拟南芥SA(salicylic acid)通路,增强拟南芥抗性为了明确Pst_A23是否通过靶标Ta SR34抑制植物的免疫,首先在烟草上瞬时表达Ta SR34,发现Ta SR34能够诱导细胞坏死,而Ta SR34L没有产生明显的细胞坏死。Ta SR34过表达拟南芥呈现植株矮化且叶片边缘坏死的类病斑症状。Flg22处理后的过表达Ta SR34拟南芥植物叶片胼胝质显着性增多,基础免疫相关基因At PR1、At WRKY33和At WRKY53显着上调表达。同时,Ta SR34过表达拟南芥的转录组测序分析鉴定到差异基因4228个,上调差异基因有2389个,下调差异基因1839个。KEGG注释分析发现下调基因富集的通路主要有光合作用、植物激素信号转导途径、光合作用中的碳固定、碳代谢途径等。上调基因主要富集在苯丙素的生物合成、植物病原菌互作以及内质网蛋白加工等。另外,q RT-PCR显示SA生物合成关键基因At PAL1、At PAL4和At EDS16显着上调表达。ELISA检测过表达植株叶片中总SA的含量显着上升。表明Ta SR34通过调控植物的SA生物合成代谢参与植物的抗性反应。6.Ta SR34剪切因子调控拟南芥抗性相关基因的可变剪切过表达Ta SR34拟南芥转录组测序发现显着差异的可变剪切事件总共有65个,包含61个拟南芥相关基因。随机选取了6个差异基因进行剪切效率检测,发现这些基因剪切效率明显出现不同程度的上调或下调。其中,At TGA6参与SA通路的调控,剪切效率出现上调,导致功能性TGA6转录本上升。At LSD1是拟南芥类病变植株相关基因,与SA调控抗逆性相关。At LSD1基因转录本的第二个内含子出现滞留,导致植株类病斑的产生。同时,双分子荧光互补、微量热泳动和免疫共沉淀技术确认了Ta SR34与Ta U1存在互作,而且Pst_A23与Ta U1的互作强度要强于Ta SR34与Ta U1的互作。Ta SR34调节的剪接位点的RNA基序元件与Pst_A23调节的存在高度相似性,且RNA-EMSA实验证实了Ta SR34能够与Pst_A23的靶标RNA相结合,表明Ta SR34与Pst_A23可能拥有共同调节剪接位点的RNA基序元件。综上,Pst_A23蛋白可能竞争性结合Ta U1,“架空”Ta SR34蛋白,直接和RNA基序元件结合调控pre-m RNA,削弱植物的抗性反应。
郭嘉[4](2020)在《小麦条锈菌候选无毒基因AvrYr26的鉴定与致病相关效应蛋白的功能分析》文中研究表明由小麦条形柄锈菌Puccinia striiformis f.sp.tritici(Pst)引起的小麦条锈病是一种严重威胁我国乃至全世界小麦生产安全的病害。植物与病原物经过了长久的博弈进化出了一系列的免疫反应以及克服免疫反应的途径。在这场博弈中,最初感病的植物与病原菌的持续共同进化,植物开始从致病菌中识别化合物,从而导致寄主的抗性和病原菌的无毒性。因此,能够被植物识别的效应蛋白被称作无毒(Avr)基因,而识别这些病原菌分泌的无毒基因的植物基因被称作抗病(R)基因。同时,许多Avr蛋白也同样具有毒性的功能,能够帮助并促进病原菌在易感植物中的定植,从而使致病菌受益,这些结果表明Avr基因在某些情况下也可以作为毒性基因的存在。因此,植物病原菌分泌的效应蛋白具有无毒性与毒性两面性,既可以帮助病原菌侵染,也可能作为启动植物免疫反应的靶标。因此,研究小麦条锈菌效应蛋白的功能及其调控寄主免疫反应,有助于深入解析病原菌致病机理,并为创制新的持久抗条锈病材料提供理论依据。植物病原菌效应蛋白通过多样化的作用方式参与调控寄主的防御反应,在植物病原真菌侵染定殖过程中起到了极其重要的作用。随着研究的深入和扩展,更多的效应蛋白及其调控机理已被陆续揭示。与其他病原菌比较,锈菌的研究相对滞后,特别是效应蛋白的研究也刚刚开始。在初始阶段,重点关注小麦条锈菌中含有保守功能域的效应蛋白,有助于加速小麦条锈效应蛋白的研究,同时,随着新一代测序技术、免疫荧光技术、遗传转化技术的发展,对于这方面的研究会越来越迅速,也将更加加深对锈菌致病的机理认知。本研究针对无毒性效应蛋白(无毒基因)以及几个重要的保守的毒性效应蛋白进行了如下研究:(1)利用20株来自全国各地的小麦条锈菌的重测序,对这20株小麦条锈菌通过聚类分析以及进化分析表明,这些菌株可以明显的被分成两组,其中一组为CYR32-HB、CYR32、CYR31、G862-7、CYR20、V26-CM42-2-1、V26-CM42-2-2、V26-CM42-1-2、BHPST,另一组为CYR25、CYR29、CYR33、CYR32-HN、CYR32-GS、CYR32-SNCN-1、CYR32-SNCN-2、V26-PL17-7、V26-Qu45-1、V26-Qu45-3、V26-GN21-3-1、V26-GN21-3-5。推测不同抗病基因的选择作用以及对条锈菌的筛选作用,使得新的生理小种的出现频率不断的加快。对20个重测序菌株进行了比较基因组学分析,关联分析的方法找到了10个候选的无毒基因,同时也利用了进行的转录组项目寻找到了3个候选的无毒基因。(2)分析了小麦条锈菌中的角质酶基因家族,在鉴定出的10个角质酶基因中,Pst22751是唯一在小麦侵染初期中显着高表达的基因。Pst22751蛋白具有分泌功能的信号肽,同时缺失了信号肽的Pst22751定位在小麦原生质体和本氏烟草中的细胞质和细胞核中。此外,瞬时过表达Pst22751抑制了小麦中与PTI相关的胼胝质积累及由病菌引起的H2O2积累,并能够抑制Pst322诱导的的细胞死亡。瞬时沉默Pst22751能够促进小麦条锈菌侵染并干扰植物PR基因的表达。这是活体营养寄生菌中角质酶蛋白参与病菌致病作用的首次报道。(3)证明了富含甘氨酸和丝氨酸效应蛋白PstGSRE1-m9保守基序具有与PstGSRE1相似的功能,能够抑制BAX或者Pst322引起的细胞坏死,在小麦中过表达同样能够抑制胼胝质和H2O2的积累。同时,PstGSRE1-m9能够与TaLOL2在体内和体外相互作用,而共表达PstGSRE1-m9与TaLOL2时也干扰了的TaLOL2核定位。失去PstGSRE1-m9将会导致PstGSRE1失去功能,但是PstGSRE1-m9单独存在时功能比PstGSRE1完整蛋白功能有减弱,说明了PstGSRE1-m9之外的其他区域对PstGSRE1蛋白活性有促进作用。本研究深入解析了PstGSRE1-m9通过阻止TaLOL2进入细胞核从而调控了寄主免疫反应。(4)鉴定到一个含有HMG保守结构域的小麦条锈菌非典型效应蛋白PstHMG1。q RT-PCR分析发现,该基因在孢子萌发早期和侵染初期呈现明显的上调表达趋势,上调倍数最高为对照的744倍。进一步分析表明PstHMG1能够引起细胞坏死,同时拥有降解DNA的能力,而序列分析表明蛋白质不含有N端的信号肽序列。序列分析预测发现PstHMG1可能是一个非典型分泌蛋白。通过农杆菌注射法在烟草叶片中表达PstHMG1,3天后提取烟草叶片胞间液中检测到了PstHMG1,说明了PstHMG1确实分泌到了胞外。免疫胶体金实验分析发现,PstHMG1在菌的侵染菌丝、吸器以及小麦细胞中的叶绿体和细胞核中均有分布。HIGS瞬时沉默PstHMG1发现,沉默后小麦条锈菌生长受到了抑制,同时产孢出现了显着性降低,证实了PstHMG1在小麦条锈菌侵染过程中是一个致病因子。推测PstHMG1可能分泌到寄主体内降解寄主DNA从而促进小麦条锈菌侵染。
许凌凌[5](2019)在《小麦条锈病研究进展》文中提出由小麦条锈菌引起的小麦条锈病是世界范围的大病害,也是我国小麦生产上最主要的病害之一。本文从小麦条锈病的症状、病原菌及其侵染过程、生理病变,条锈菌生理小种的变化动态及鉴别寄主等方面介绍了我国小麦条锈病的研究概况。并总结了小麦感染条锈菌后的病理变化情况,最后探讨了我国小麦条锈病防治方法的发展方向。
漆永红[6](2018)在《青稞茎基腐病菌(Fusarium avenaceum)多样性及其寄主抗病机理的研究》文中认为青稞(Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f.)是禾本科大麦属的一种禾谷类作物,主要分布在我国青藏高原及辐射边缘的高寒地区,是这些区域主要的饲料作物和粮食作物,广泛用于饲草饲料、食品和酿造等。本研究在明确青稞茎基腐病发生情况、发病症状、危害程度、病原种类以及青稞根际土壤微生态的基础上,重点以优势病原菌燕麦镰孢菌(Fusarium avenaceum)为研究对象,以抗病青稞品种NQK-01-03和感病青稞品种甘青2号为研究材料,开展青稞茎基腐病菌(F.avenaceum)多样性及其寄主抗病机理的研究,取得以下研究结果:(1)以甘肃省甘南地区和青海省已分离鉴定的91株燕麦镰孢菌为供试材料,采用SSR分子标记法进行了种群遗传多样性和毒素化学型及地理分布分析。结果表明,6对SSR引物在91株燕麦镰孢菌中共检测到等位位点数14个,多态性位点数13个,多态性条带百分率为92.86%。6个种群平均等位基因数为1.8215,有效等位基因数为1.5530,Nei’s基因多样性指数为0.3156,Shannon信息指数为0.4644,多态性位点数为11.5,多态位点百分率为82.15%。6个地理种群的Nei’s遗传相似度为0.83250.9869,遗传距离为0.01320.8705。种群间的遗传距离和地理距离、遗传相似度与海拔差距无显着相关性。燕麦镰孢菌种群聚分为3个大类群,GroupⅠ由甘肃省临潭县、合作市和卓尼县种群组成,GroupⅡ由青海省互助土族自治县和刚察县种群组成,GroupⅢ由青海省海晏县种群组成。燕麦镰孢菌种群的遗传变异主要来自种群内部,占总变异的93.63%。燕麦镰孢菌毒素化学型分为NIV、DON、3-AcDON三大类,没有15-AcDON毒素化学型。DON在6个不同地理均有分布。该结果为明确燕麦镰孢菌种群遗传多样性和毒素化学型及地理分布提供理论依据。(2)以荧光染料SYBR Green I为指示剂,首次建立了青稞茎基腐病快速诊断技术和燕麦镰孢菌(F.avenaceum)快速检测方法,该方法以燕麦镰孢菌的ITS序列为目的DNA片段,应用LAMP设计软件设计2条外引物和2条内引物,优化LAMP反应体系和反应条件,用2%琼脂糖凝胶电泳是否出现阶梯状条带和LAMP反应液颜色变化进行特异性和灵敏度验证,同时用LAMP反应液颜色变化进行田间发病组织检测和土壤燕麦镰孢菌灵敏度验证。优化的LAMP反应体系表明,最佳反应温度为65℃,反应程序为65℃1 h,80℃20 min。特异性检测结果表明,7个不同地理来源的青稞茎基腐病燕麦镰孢菌LAMP检测均呈黄绿色(阳性),2%琼脂糖凝胶电泳检测均出现梯度条带,而对照和其他病原菌均呈橘色(阴性),电泳检测没有条带。灵敏度验证结果表明,LAMP反应液检测灵敏度在DNA水平达到10 pg/μL,2.0%琼脂糖凝胶电泳检测显示,100 ng/μL10 pg/μL的模板DNA均出现梯度条带。对采自甘肃省甘南州卓尼县和临潭县的20份疑似病害样本提取的DNA进行检测,13份为阳性,该技术能够检测出青稞发病组织中的燕麦镰孢菌。在土壤中检测的灵敏度为10个燕麦镰孢菌孢子/0.25 g土壤。本方法的建立与应用为燕麦镰孢菌的检测及其青稞茎基腐病的诊断提供一种新的技术。(3)采用室内接种燕麦镰孢菌的方法,测定了燕麦镰孢菌侵染对抗病青稞品种NQK-01-03和感病青稞品种甘青2号植株叶片细胞结构、光和CO2响应以及青稞植株叶片水分、总灰分、粗脂肪、粗纤维、粗蛋白和青稞植株全氮、全磷和全钾含量的变化规律。显微镜观察结果表明,正常的青稞叶片颜色均一且呈深绿色,而发病的青稞叶片叶脉绿色褪去,呈现黄绿或黄白交替症状,透光率增强。透射电镜观察结果表明,发病叶片细胞膜和叶绿体均遭到严重破坏和断裂,叶肉细胞皱缩变形。发病青稞叶片叶绿素含量和电解质渗漏电导率均降低。受燕麦镰孢菌侵染,甘青2号和NQK-01-03的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均降低,而胞间CO2浓度升高;光饱和点、最大净光合速率和暗呼吸速率均降低,而光补偿点升高;CO2饱和点降低,而CO2补偿点和光呼吸速率升高。青稞植株叶片水分含量降低,而粗纤维含量升高。青稞植株全氮和全磷含量均降低。感病品种甘青2号的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均低于抗病品种NQK-01-03。该结果为阐明青稞茎基腐病发病机制提供理论依据。(4)选取感病青稞品种甘青2号和抗病青稞品种NQK-01-03,在室内盆栽条件下,采用苗期人工接种法来测定感抗青稞品种内部及品种之间受燕麦镰孢菌侵染后引起的植株叶片和根系MDA含量、Pro含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性和CAT活性的动态变化规律,以及病健植株株高、根长和植株鲜重、根鲜重的变化情况。试验结果表明,感病青稞甘青2号病叶Pro、MDA和POD高于健叶,可溶性糖、可溶性蛋白、SOD和CAT低于健叶;病根Pro、MDA、POD和SOD高于健根,可溶性糖、可溶性蛋白和CAT低于健根。而抗病青稞NQK-01-03病叶Pro和CAT高于健叶,可溶性糖、可溶性蛋白、MDA、POD和SOD低于健叶;病根Pro、可溶性蛋白、MDA和POD高于健根,可溶性糖、SOD和CAT低于健根。受燕麦镰孢菌侵染,感病青稞甘青2号和抗病青稞NQK-01-03之间病健叶和病健根生化酶活性变化结果表明,感病青稞甘青2号病叶Pro、POD和CAT高于抗病青稞NQK-01-03,可溶性糖、可溶性蛋白、MDA和SOD低于抗病青稞NQK-01-03;而感病青稞甘青2号病根Pro、MDA、POD和CAT高于抗病青稞NQK-01-03,可溶性糖、可溶性蛋白和SOD低于抗病青稞NQK-01-03。燕麦镰孢菌侵染后,感病青稞甘青2号和抗病青稞NQK-01-03的株高、根长和植株鲜重、根鲜重均减少。本研究得出,Pro含量、POD活性和CAT活性高低与青稞品种对茎基腐病的抗病性呈负相关,而可溶性蛋白含量和SOD活性高低与品种对茎基腐病的抗病性呈正相关。该结果为明确燕麦镰孢菌侵染对青稞叶片和根系生理生化机制提供理论依据。(5)以抗病青稞品种NQK-01-03和感病青稞品种甘青2号为材料,以接种燕麦镰孢菌后抗感青稞茎基部为材料,利用Illumina HiSeq Xten平台对其转录组信息进行分析,通过对获得的转录本序列进行基因功能注释和分类。结果表明,受燕麦镰孢菌侵染后,抗感青稞的株高和根长度、植株鲜重和根鲜重均减少,且感病品种甘青2号株高和根长度、植株鲜重和根鲜重均低于抗病品种NQK-01-03。经过基因表达量注释,从抗感青稞品种的病健茎基部组织中共获得DEGs 29676个,其中上调基因16274个,下调基因13592个。使用BLAST软件与COG、GO、KEGG、KOG、NCBI-NR、Pfam、Swiss-Prot和eggNOG数据库比对,28869条Unigene获得注释信息,其中NCBI-NR数据库中注释到的Unigene最多,达到28799条,占全部注释基因的99.76%。将DEGs与KEGG数据库进行比对,找到DEGs中显着性富集的代谢途径,共有28869个DEGs富集在240条代谢途径中,其中以Q-value≤0.05为阈值的代谢途径有21条。抗感青稞品种的病健茎基部组织差异表达基因KEGG参与的生理和信号传导方式有5类,分别参与代谢、合成、光合、加工和互作过程。抗感青稞品种的病健茎基部组织差异表达基因KEGG通路富集散点主要集中在苯丙基类生物合成、苯丙氨酸代谢、植物-病原互作、异喹啉类生物碱的生物合成、酪氨酸代谢、二萜类生物合成、谷胱甘肽代谢。抗感青稞品种的病健茎基部组织差异表达基因的KEGG通路富集主要有苯丙基类生物合成、苯丙氨酸代谢、淀粉与蔗糖代谢、酪氨酸代谢、半胱氨酸与蛋氨酸代谢、氨基糖与核苷酸糖代谢6条。该结果在转录水平上初步明确了青稞与燕麦镰孢菌的分子互作机制。
李映辉[7](2017)在《甘油诱导小麦抗白粉病作用机理研究》文中认为小麦白粉病是影响小麦产量的主要病害之一,它是由禾本科布氏白粉菌小麦专化型(Blumeria graminis fsp.tritici,Bgt)引起的一种世界性真菌病害。化学防治和抗病育种是防治小麦白粉病的主要措施,但是一些化学药剂会造成环境的危害,生理小种的变化会造成一些抗病基因功能的丧失。抗病机理的研究将为病害的防治提供新的思路和方法。前人研究表明甘油-3-磷酸(G3P)和油酸(18:1)是植物与病原菌互作过程中重要的信号分子。本研究分析了小麦与白粉菌互作过程中甘油及脂肪酸代谢通路的变化,提出了通过化学调控G3P和油酸的含量进而诱导小麦对白粉病抗性的新方法,并初步解析了甘油诱导小麦抗白粉病的分子机理。以期为小麦白粉病抗病机理的研究以及病害防治提供新的思路和方法。本论文获得的主要研究结果如下:1.小麦苗期喷施3%甘油能够诱导感病小麦对白粉病的抗性,同时甘油处理能增加小麦叶片中G3P含量,并降低油酸含量。成株期大田喷施3%甘油能显着提高小麦对白粉病的抗性。2.利用RNA-seq技术检测了甘油诱导的小麦叶片在与白粉菌互作过程中的转录组变化。甘油诱导上调的基因能富集到响应茉莉酸信号、响应真菌、葡糖苷酶的活性、过氧化物脱氢酶的活性等GO功能条目上;甘油诱导上调的基因也显着富集到了茉莉酸的前体分子亚油酸和亚麻酸的代谢通路上。一些抗病相关的基因(如:编码HSP90、HSP70、PR1、PR10、RPM1、儿丁质酶1和几丁质酶8等的基因)也能受到甘油的诱导上调表达。这些抗病相关基因的上调表达,可能有利于小麦对白粉病的抗性。此外,脂肪酸代谢通路和甘油代谢通路能响应白粉菌发生变化,通路中的关键基因的表达变化(如:TaSSI2和TaGLI1基因的上调表达)有利于油酸和G3P的积累。3.苗期喷施10-30 mM的茉莉酸合成途径抑制剂DIECA能显着降低小麦叶片中MeJA的含量,并能诱导小麦对白粉菌的抗性,而喷施0.2-1 mM的MeJA诱导抗病性的效果并不明显。验证了上述转录组分析发现的茉莉酸信号变化可能参与了甘油诱导小麦对白粉病抗性的结论。4.小麦硬脂酰基载体蛋白去饱和酶基因TaSSI2响应白粉菌诱导上调表达,催化硬脂酸形成油酸。感病小麦材料薛早接菌后叶片中不饱和脂肪酸(18:1、18:2和18:3)的含量显着增加。利用RNAi干扰感病材料薛早中的TaSSI2基因的表达,降低了叶片中油酸的含量,提高了对白粉病的抗性。5.小麦叶片中催化甘油转化成G3P的甘油激酶基因TaGLI1受到白粉菌诱导上调表达,同时G3P的含量也受到白粉菌诱导上升。在拟南芥中超表达TaGLI1-2D基因明显提高了转基因拟南芥对白粉病的抗性,表明TaGLI1-2D基因具有抗病功能。
李丹[8](2017)在《小麦条锈菌柠檬酸合酶基因PsCS1的克隆与功能分析》文中研究表明TCA循环是需氧生物细胞内广泛存在的代谢途径,是机体利用糖或其他物质氧化而获得能量的最有效方式。柠檬酸合酶,作为TCA循环的限速酶,参与细胞内多种生理过程,如:线粒体能量代谢、种子萌发和抗逆等,在医学、农学上具有广泛的应用价值。小麦条锈菌是一种活体营养专性寄生真菌,必须依赖侵染结构—吸器从寄主中获取营养。解析条锈菌的营养代谢过程,对于小麦条锈病的防控具有重要意义。大量的研究已经表明,柠檬酸合酶在病菌的生长发育及致病过程中起重要作用,然而,目前关于柠檬酸合酶在小麦条锈菌侵染过程中作用的研究尚未见报道。基于此,本研究对小麦条锈菌柠檬酸合酶基因进行克隆表达及功能鉴定,具体结果如下:通过生物信息学分析及PCR技术,成功克隆获得一条具有完整ORF的小麦条锈菌柠檬酸合酶基因,命名为PsCS1,其全长为1407bp,编码491个氨基酸,具有柠檬酸合酶的保守结构域;利用qRT-PCR对PsCS1在条锈菌侵染过程中的表达特征进行分析,PsCS1在条锈菌侵染早期上调表达;通过原核表达证明其具有柠檬酸合酶的功能;酶学活性分析显示:该酶在低温时酶活力较高,最适pH为8,K+能显着提高柠檬酸合酶活性;BiFC试验表明PsCS1以多聚体的形式发挥作用;PsCS1在大肠杆菌过表达可以提高其对盐胁迫的抗性;利用烟草瞬时表达技术确定其定位在于线粒体;利用Higs技术沉默PsCS1基因,结果显示在条锈菌侵染120h菌落面积显着减少,7天时沉默植株与对照相比,病菌生物量减少33%,表明该基因的knockdown导致条锈菌的生长发育受到限制。以上研究结果将有助于明确柠檬酸合酶在小麦条锈菌在侵染及致病过程的作用,为揭示小麦条锈菌能量代谢的分子机制奠定基础,同时也为小麦条锈病防控策略的制定提供理论依据。
杨东和[9](2017)在《水稻甘油-3-磷酸代谢相关基因对小麦条锈菌非寄主抗性作用的研究》文中提出小麦条锈病是威胁全球小麦生产最重要的病害之一,它是由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp tritici)引起的气传真菌病害。目前种植小麦抗病品种是控制该病害最有效、经济以及对环境友好的策略。然而,由于病原菌毒力变异频繁,新的毒性小种不断产生和流行,导致大量抗病品种丧失抗性。因此寻找新的广谱、持久、稳定的抗病性基因对小麦条锈菌的可持续防控具有重要意义。非寄主抗性是植物最普遍的抗病形式,具有广谱持久的特性,不会因为病原菌的变异而丧失抗性。水稻是唯一被大面积栽种而不被锈菌侵染的禾本科作物,水稻对条锈菌的抗性即为非寄主抗性。前期本实验室利用蛋白质组学研究方法鉴定发现水稻接种小麦条锈菌后甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)和甘油激酶(GK)蛋白表达差异显着。因此,本研究为明确甘油-3-磷酸代谢相关基因在水稻对条锈菌非寄主抗性作用,利用qRT-PCR、亚细胞定位等技术进行基因功能分析。借助CRISPR/Cas技术敲除靶基因,获得突变体植株。具体结果如下:(1)利用qRT-PCR分析了G3P代谢相关基因在水稻与条锈菌互作过程中的表达特征,发现3个GAPDH基因Os02g38920、Os03g03720、Os04g38600和1个GK基因Os04g55410均在小麦条锈菌侵染后表达量上升,侵染24h时表达量达到最大值。另外一个磷酸甘油酸激酶(PGK)基因Os05g41640则在小麦条锈菌侵染后呈下调表达趋势,12h时表达量达最低值。我们推测该5个候选基因可能参与了水稻对小麦条锈菌的抗病反应。(2)通过烟草瞬时表达及小麦原生质转化GFP融合蛋白实验,发现Os04g38600定位在叶绿体中,Os02g38920定位在细胞质中,Os04g55410则定位在细胞核中,而Os03g03720和Os05g41640在细胞质和叶绿体均有分布。结合进化树分析结果,可知Os02g38920属于胞质定位的GAPCs,Os04g38600和Os03g03720则属于叶绿体定位的GAPA/B。(3)构建了5个CRISPR/Cas基因编辑载体:pCAMBIA1300-Cas9-03720、pCAMBIA1300-Cas9-38600、pCAMBIA1300-Cas9-38920、pCAMBIA1300-Cas9-41640和pCAMBIA1300-Cas9-55410。利用农杆菌介导的水稻愈伤遗传转化体系,获得Os04g38600 T0代因植株118株,Os02g38920 T0代转基因植株125株,Os05g41640 T0代转基因植株123株和Os04g55410 T0代转基因植株108株。通过潮霉素磷酸转移酶和Cas9基因的特异引物检测和测序表明CRISPR-Cas9植物编辑系统可以有效的对靶基因进行编辑,编辑效率为20%-58.3%,突变方式有碱基突变、插入和缺失。(4)利用组织细胞学研究方法鉴定Os03g03720突变体T2代植株对小麦条锈菌的非寄主抗病性,结果表明,纯合突变的植株对条锈菌的抗性明显减弱,小麦条锈菌夏孢子可在水稻叶片上萌发产生芽管,进入气孔形成气孔下囊,并扩展形成一定面积的菌落。而野生型的植株对条锈菌表现为完全不亲和,杂合突变的植株相对野生型对条锈菌抗性减弱,可形成气孔下囊,并产生坏死反应。(5)通过酵母双杂交实验验证发现Os02g38920和OsATG3a能在酵母中互作,从而推测Os02g38920可能通过ATG3调控水稻细胞自噬,这为后续的实验提供了一定的研究基础。
周瑜[10](2016)在《糜子丝黑穗病菌遗传多样性及综合防控技术研究》文中认为糜子生育期短、抗旱、耐瘠、营养丰富,是干旱半干旱地区重要的粮食作物和经济作物。丝黑穗病是糜子生产上的主要病害,是制约糜子产量和品质的重要因素。因此,分析病原菌遗传多样性水平和毒力分化程度,研究糜子丝黑穗病抗性生理机制,筛选高效防治药剂,明确适宜栽培措施,对抗病品种选育及病害绿色防控具有十分重要的意义。由于糜子属区域性作物,目前国内外关于糜子及糜子丝黑穗病的相关研究鲜有报道,本试验利用RAPD和SSR分子标记技术对来自我国糜子主产区的病原菌进行遗传多样性分析,鉴定糜子种质资源和育成品种丝黑穗病抗性水平,筛选鉴别寄主并对病原菌进行毒力分析,比较分析糜子不同生育时期感染丝黑穗病后叶片抗氧化酶系、抗病相关酶活性,蛋白质、糖含量,及同工酶谱带的变化和差异,通过室内毒力测定和田间药效试验,筛选防治糜子丝黑穗病高效杀菌剂,并且研究不同播期对抗、感品种丝黑穗病发病及产量的影响。主要研究结论如下:(1)田间调查结果显示,糜子丝黑穗病为害的穗部症状主要表现为黑粉包状、簇叶状、刺猬头和黑粉粒4种类型。糜子丝黑穗病菌冬孢子在光学显微镜下,呈褐色,球形,扫描电子显微镜下可见壁表具微小突起。冬孢子形态特征和ITS序列比对结果表明,本试验所用菌株为Sporisorium destruens。冬孢子萌发的最适温度为25℃,最适pH为5,甲醛处理促进萌发。丝黑穗病菌最适碳源和氮源为葡萄糖和KNO3,25℃比较适合此病菌生长和产孢,pH为7时生长最快、产孢量最大,在Czapek和PDA培养基上生长较好。(2)来自我国黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、陕西和甘肃的糜子丝黑穗病菌(S.destruens)遗传变异程度不高,遗传背景比较单一。选出的28条RAPD引物和40对SSR引物分别扩增出381和119条谱带,其中多态性谱带373和109条,多态率分别为97.90%和91.60%。RAPD的多态性水平及检测效率高于SSR。两种标记的聚类结果有差异。将两种标记的数据结合进行聚类,结果显示,在遗传相似系数为0.7425时,51个菌株可以分为3个系谱群。菌株的遗传多态性和地理分布及寄主品种之间没有明显的相关性。(3)连续3年丝黑穗病抗性鉴定结果显示,261份种质资源的抗性差异明显,抗病种质所占比重较大,其中12MD-2和12MD-250连续3年均表现免疫;66份育成品种中,来自俄罗斯的品种blest jachee和orlovski karlik表现高抗,而我国的品种均未表现出稳定抗性。参试糜子种质资源中,3份具有高抗、矮秆、早熟和高产等优良性状,可直接用于实际生产。我国S.destruens存在毒力分化现象,根据各鉴别寄主对各菌株的抗性等级,可将16个菌株分为3个致病类型。(4)糜子接种S.destruens后,SOD活性升高,三叶期抗病品种的升高幅度显着大于感病品种,且抗病品种的SOD活性显着高于感病品种;抗病品种POD活性持续升高,而感病品种POD活性在后期下降;抗病品种MDA含量低于感病品种。糜子受S.destruens侵染后,抽穗期和灌浆期APX活性与抗性呈负相关;GR活性与抗性成反比;抗病品种AsA含量迅速升高并维持在较高水平,而感病品种升高较慢且后期下降幅度较大;抗、感品种GSH含量在三叶期和拔节期升高,在抽穗期和灌浆期下降。在S.destruens诱导下,抗病品种PAL活性升高幅度在三叶期、拔节期和灌浆期均高于感病品种,三叶期和拔节期抗病品种几丁质酶活性显着高于感病品种,β-1,3-葡聚糖酶活性在抽穗期与抗性呈正相关。接种后,可溶性蛋白含量与发病率无显着相关性;在三叶期和灌浆期可溶性总糖含量与抗性呈负相关;而还原糖含量在三叶期和拔节期接种后与抗性呈负相关。丝黑穗病菌侵染能引起不同抗病类型糜子品种POD、EST、SOD和PPO同工酶谱的变化,抗病品种谱带增加数大于感病品种。综上,在糜子抗病育种和生产实践中,SOD、POD、APX、GR、PAL、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,MDA、AsA、GSH、可溶性总糖及还原糖含量,POD、EST和SOD同工酶均可作为鉴别糜子丝黑穗病抗性的辅助指标。(5)通过对戊唑醇、甲基硫菌灵、烯唑醇、多菌灵、苯醚甲环唑和福美双6种药剂的室内毒力测定和两年田间药效试验,结果发现,戊唑醇对冬孢子萌发的抑制作用最强,福美双最弱;烯唑醇对种子萌发抑制作用最大;戊唑醇田间防效最好,其次为烯唑醇、甲基硫菌灵、多菌灵,福美双防治效果最差。多菌灵显着降低主茎倒二叶面积、主茎倒三叶面积、叶干重和分蘖数,各药剂处理下的单株粒重均有不同程度的减少,但产量均增加,其中戊唑醇处理下的产量两年均最高。戊唑醇能以较低浓度获得较好的防治效果,建议在实际生产中推广利用。(6)不同糜子品种对播期的响应不同,但除05在5个播期均不发病外,其他品种均在播期Ⅰ发病率最高,其他播期无显着差异。抗病品种巴盟小黑糜和05在播期Ⅲ产量最高,因此6月15日左右可作为这两个品种的适宜播期;感病品种杂黍和黄硬糜在播期Ⅱ产量最高,因此可将6月1日作为这两个品种的适宜播期。发病率和5 cm土层温度呈显着负相关,低温有利于丝黑穗病的发生;发病率与20 cm土层水分含量无显着相关性。
二、条锈菌侵染后小麦体内蛋白质的变化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、条锈菌侵染后小麦体内蛋白质的变化(论文提纲范文)
(1)真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要缩略词 |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦条锈病与白粉病 |
1.1.1 小麦抗条锈病基因和抗白粉病基因的研究 |
1.1.2 小麦抗条锈病和白粉病的其他研究 |
1.2 植物NAC转录因子 |
1.2.1 植物NAC转录因子简介 |
1.2.2 植物激素参与的NAC转录因子调控 |
1.2.3 NAC转录因子的调控作用 |
1.2.4 小麦NAC转录因子(TaNAC)的研究现状 |
1.3 植物中的杂种衰亡 |
1.3.1 植物中杂种衰亡的简介 |
1.3.2 杂种衰亡的可能原因和调控机制 |
1.3.3 远缘杂交与基因互作 |
1.3.4 小麦中的杂种衰亡 |
1.4 分子标记开发及多组学研究方法 |
1.4.1 分子标记技术的发展与分子标记开发 |
1.4.2 多组学研究方法 |
1.5 研究方案 |
1.5.1 选题目的及意义 |
1.5.2 研究内容和方案 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 TaNAC TFs参与调节小麦对白粉病和条锈病的抗性 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 植物材料和处理 |
2.2.2 RNA提取与基因克隆 |
2.2.3 筛选真菌胁迫响应相关的TaNAC基因 |
2.2.4 实时荧光定量PCR分析 |
2.2.5 普通小麦NAC转录因子基因家族重鉴定和序列分析 |
2.2.6 TaNAC转录因子的系统进化及蛋白序列特征分析 |
2.2.7 基因及其编码产物的序列结构、理化性质等生物信息学分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 基于IWGSC Ref Seq v1.1 对小麦NAC转录因子基因家族重鉴定 |
2.3.2 基于转录组数据筛选并分析真菌胁迫响应的TaNAC基因 |
2.3.3 从真菌胁迫后的N9134 中克隆TaNAC基因并重命名新转录本 |
2.3.4 获得的TaNAC转录本及其编码产物的序列结构、理化性质等分析 |
2.3.5 白粉菌和条锈菌侵染下小麦TaNAC基因的表达分析 |
2.3.6 真菌胁迫下N9134中TaNAC转录本的结构变体 |
2.3.7 真菌胁迫下差异表达TaNAC转录因子的结构特征分析 |
2.3.8 TaNAC膜结合转录因子(Membrane-bound TFs,MTFs)的比较分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 时空特异表达和可变剪切表明:TaNAC转录本可进一步丰富和完善 |
2.4.2 小规模复制或删除事件有助于丰富TaNAC基因及其转录本序列结构变异的多样性 |
2.4.3 膜结合TaNAC通过形成不同结构变体的调控方式发挥不同的功能 |
2.5 小结 |
第三章 TaNAC基因基于可变剪切和miRNA的转录后调控参与真菌胁迫响应 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料和处理 |
3.2.2 RNA提取与基因克隆 |
3.2.3 实时荧光定量PCR分析TaNAC结构变异转录本差异表达 |
3.2.4 洋葱表皮细胞瞬时表达分析亚细胞定位 |
3.2.5 转录调控活性分析 |
3.2.6 生物信息学分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 一对TaNAC可变剪切结构变异转录本在白粉菌胁迫下的表达分析 |
3.3.2 克隆得到TaNAC可变剪切转录本的序列结构分析 |
3.3.3 TaNAC结构变异转录本编码产物的结构特征和理化性质分析 |
3.3.4 TaNAC可变剪切结构变异转录本编码产物的高级结构分析 |
3.3.5 比对分析TaNAC结构变异转录本的亚细胞定位 |
3.3.6 比较分析TaNAC结构变异转录本的转录调控活性 |
3.3.7 结合于小麦TaNAC基因编码区的mi RNA的预测分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 TaNAC基因可以通过可变剪切的转录后调控方式参与胁迫响应 |
3.4.2 TaNAC基因可变剪切和mi RNA耦联的转录后调控 |
3.5 小结 |
第四章 小麦杂种衰亡调控基因的精细定位及其在我国的分布与演化 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 植物材料 |
4.2.2 等位性测验 |
4.2.3 表型调查和数据分析 |
4.2.4 取样和提取基因组DNA |
4.2.5 分子标记的筛选和开发 |
4.2.6 绘制遗传图谱 |
4.2.7 杂种衰亡相关小麦材料的系谱分析和基因型检测 |
4.2.8 荧光原位杂交(FISH) |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 分析验证本研究冬小麦群体中存在的杂种衰亡 |
4.3.2 中度和重度杂种衰亡系统中也存在Ne基因的剂量效应 |
4.3.3 杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的复等位基因确实分别存在不同 |
4.3.4 构建冬小麦杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的高密度遗传图谱 |
4.3.5 杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 在中国各麦区离散的分布特征 |
4.3.6 N9134 和周麦22 中杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的来源 |
4.4 讨论 |
4.4.1 F_1 与亲本的千粒重百分比更适合为杂种衰亡分级标准之一 |
4.4.2 遗传背景应该是杂种衰亡表型差异的另一个影响因素 |
4.4.3 普通小麦的Ne1 和Ne2 可能分别直接源于野生二粒小麦和黑麦 |
4.4.4 N9134 的Ne1 和周麦22 的Ne2 可能是杂种衰亡调控新基因 |
4.4.5 引进品种直接影响中国现代品种杂种衰亡基因频率(尤其Ne2) |
4.4.6 导致杂种衰亡的基因位点也可以对小麦育种起积极作用 |
4.5 小结 |
第五章 小麦杂种衰亡调控机制的多组学分析 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 多组学分析的植物材料 |
5.2.2 基于BSA的转录组测序(BSR) |
5.2.3 基于PacBio三代平台的全长转录组测序 |
5.2.4 iTRAQ定量蛋白质组测序 |
5.2.5 广泛靶向代谢组分析 |
5.2.6 多组学联合分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 小麦杂种衰亡的BSR分析 |
5.3.2 小麦杂种衰亡的全长转录组分析 |
5.3.3 小麦杂种衰亡的定量蛋白质组学分析 |
5.3.4 小麦杂种衰亡的代谢组学分析 |
5.3.5 基于转录组、蛋白质组和代谢组的多组学联合分析 |
5.4 讨论 |
5.4.1 各组学分析结果及多组学联合分析结果的问题与不足 |
5.4.2 小麦中杂种衰亡、真菌病害抗性、TaNAC转录因子三者的关系 |
5.5 小结 |
第六章 全文总结 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 附文 |
附录B 附表 |
附录C 附图 |
致谢 |
博士毕业有感 |
作者简介 |
(2)小麦感条锈病过程中TaSTP3和TaSTP6的功能及调控机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 植物病原真菌 |
1.1.1 植物病原真菌分类 |
1.1.2 活体营养型的小麦条锈菌 |
1.2 活体营养型真菌-植物互作的糖转运机制 |
1.2.1 吸器 |
1.2.2 真菌糖转运蛋白 |
1.2.3 蔗糖酶 |
1.3 植物己糖转运蛋白 |
1.3.1 植物单糖转运蛋白基因家族 |
1.3.2 己糖转运蛋白结构和性质 |
1.3.3 植物己糖转运蛋白的时空表达特性 |
1.3.4 植物己糖转运蛋白基本生物学功能 |
1.3.5 植物己糖转运蛋白参与生物和非生物胁迫 |
1.4 启动子 |
1.4.1 启动子结构 |
1.4.2 顺式作用元件 |
1.4.3 启动子类型 |
1.5 WRKY转录因子 |
1.5.1 WRKY结构与分类 |
1.5.2 DNA结合位点W-box |
1.5.3 WRKY转录因子调控机制 |
1.5.4 WRKY蛋白在生物与非生物胁迫中的功能 |
1.5.5 调控糖转运蛋白表达的研究概况 |
1.6 本研究的目的意义 |
第二章 小麦己糖转运蛋白TaSTPs基因家族的鉴定 |
2.1 引言 |
2.2 材料、试剂和仪器 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试剂与仪器 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 小麦基因组中TaSTPs基因的鉴定 |
2.3.2 系统进化树分析 |
2.3.3 转录表达分析 |
2.4 试验结果 |
2.4.1 小麦TaSTPs基因的鉴定 |
2.4.2 小麦TaSTPs系统进化分析 |
2.4.3 小麦TaSTPs转录表达分析 |
2.5 讨论 |
第三章 TaWRKY61/TaWRKY82 调控己糖转运蛋白TaSTP3 参与小麦感条锈病 |
3.1 引言 |
3.2 材料、试剂和仪器 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试剂 |
3.2.3 仪器 |
3.3 试验方法 |
3.3.1 小麦RNA样品准备 |
3.3.2 RNA提取及cDNA合成 |
3.3.3 qRT-PCR分析 |
3.3.4 小麦TaSTP3和TaTFs(转录因子)基因的克隆及序列分析 |
3.3.5 pDR195-TaSTP3 载体构建 |
3.3.6 酵母感受态制备及转化 |
3.3.7 酵母突变体异源互补TaSTP3的功能验证 |
3.3.8 亚细胞定位 |
3.3.9 分析瞬时沉默TaSTP3对条锈菌的影响 |
3.3.10 构建转基因材料 |
3.3.11 转基因小麦分子检测 |
3.3.12 小麦转基因材料的抗锈性鉴定 |
3.3.13 样品DAB染色及观察 |
3.3.14 TaSTP3启动子酵母单杂交筛选及验证 |
3.3.15 双荧光素酶报告系统验证转录调控 |
3.4 试验结果 |
3.4.1 TaSTP3的序列分析 |
3.4.2 TaSTP3的表达特征分析 |
3.4.3 TaSTP3互补己糖转运蛋白缺失突变体 |
3.4.4 TaSTP3转运葡萄糖功能特性 |
3.4.5 TaSTP3特异性细胞膜定位 |
3.4.6 瞬时沉默TaSTP3对条锈菌生长的影响 |
3.4.7 TaSTP3-RNAi转基因植株限制条锈菌生长 |
3.4.8 TaSTP3过表达转基因植株促进条锈菌生长 |
3.4.9 转录因子激活TaSTP3的表达 |
3.5 讨论 |
3.5.1 TaSTP3的生物学功能 |
3.5.2 TaSTP3起正调控小麦感条锈病的作用 |
3.5.3 TaSTP3 的转录表达由TaTFs调控 |
第四章 ABA诱导的己糖转运蛋白TaSTP6促进小麦感条锈病 |
4.1 引言 |
4.2 材料、试剂和仪器 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试剂 |
4.2.3 仪器 |
4.3 试验方法 |
4.3.1 小麦RNA样品准备 |
4.3.2 RNA提取及cDNA合成 |
4.3.3 qRT-PCR分析 |
4.3.4 小麦TaSTP6基因的克隆及序列分析 |
4.3.5 小麦TaSTP6基因启动子的克隆及序列分析 |
4.3.6 TaSTP6转录表达分析 |
4.3.7 转基因拟南芥GUS酶活测定 |
4.3.8 小麦叶片ABA含量测定 |
4.3.9 瞬时沉默TaSTP6 |
4.3.10 生物量检测 |
4.3.11 过表达拟南芥及白粉菌接种 |
4.3.12 过表达拟南芥叶片糖含量测定 |
4.3.13 TaSTP6的亚细胞定位 |
4.3.14 TaSTP6的酵母突变体定位 |
4.3.15 TaSTP6的酵母突变体互补 |
4.3.16 TaSTP6的形成聚体验证 |
4.4 试验结果 |
4.4.1 TaSTP6的序列分析 |
4.4.2 TaSTP6的表达特征分析 |
4.4.3 TaSTP6 启动子的表达受ABA调控 |
4.4.4 条锈菌的侵染诱导小麦ABA含量上调 |
4.4.5 沉默TaSTP6减弱小麦对条锈菌的感病性 |
4.4.6 组织学观察TaSTP6沉默植物内菌丝生长情况 |
4.4.7 TaSTP6的过表达促进了拟南芥对白粉菌的感病性 |
4.4.8 TaSTP6定位于质膜 |
4.4.9 利用酵母异源表达对TaSTP6进行功能验证 |
4.4.10 TaSTP6可以形成寡聚物 |
4.5 讨论 |
4.5.1 条锈菌诱导TaSTP6 的上调可能由ABA介导 |
4.5.2 TaSTP6可能通过促进源-库的转变而促进小麦对条锈菌的感病性 |
4.5.3 TaSTP6生物学特性 |
第五章 全文结论与展望 |
5.1 全文结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(3)小麦条锈菌效应蛋白PstA23调控植物pre-mRNA可变剪切抑制植物免疫(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦条锈菌与小麦条锈病 |
1.1.1 小麦条锈病的危害 |
1.1.2 小麦条锈菌的侵染特征 |
1.1.3 小麦条锈菌的致病机制研究进展 |
1.2 植物的多层免疫反应 |
1.2.1 植物免疫系统PTI |
1.2.2 植物免疫系统ETI |
1.3 病原菌效应蛋白研究进展 |
1.3.1 病原菌效应蛋白的基本特征 |
1.3.2 病原菌质外体效应蛋白 |
1.3.3 病原菌胞质效应蛋白 |
1.4 植物pre-m RNA可变剪切机制研究 |
1.4.1 植物可变剪切分子机制 |
1.4.2 核斑点的研究进展 |
1.4.3 pre-m RNA可变剪切的调控 |
1.4.4 SR蛋白的研究进展 |
1.4.5 剪切体蛋白的互作网络研究 |
1.4.6 植物逆境胁迫中可变剪切的研究进展 |
1.5 类病斑植株 |
1.6 本研究选题依据 |
第二章 小麦条锈菌效应蛋白Pst_A23的鉴定与功能分析 |
2.0 引言 |
2.1 实验材料、试剂及仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 试剂及仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 Pst_A23的生物信息学分析 |
2.2.2 Pst_A23信号肽分泌功能验证 |
2.2.3 RNA样品提取与反转录 |
2.2.4 Pst_A23 抑制Bax诱导的PCD实验 |
2.2.5 Pst_A23 抑制DC3000 诱导的PCD实验 |
2.2.6 Pst_A23抑制胼胝质的积累实验 |
2.2.7 Pst_A23基因表达模式分析 |
2.2.8 HIGS技术瞬时沉默Pst_A23 |
2.2.9 Pst_A23转基因材料的创制与鉴定 |
2.2.10 组织学样品处理及观察方法 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 小麦条锈菌效应蛋白Pst_A23的特征性分析 |
2.3.2 效应蛋白Pst_A23的信号肽具有分泌功能 |
2.3.3 效应蛋白Pst_A23 抑制Bax,DC3000 诱导的细胞坏死 |
2.3.4 效应蛋白Pst_A23 能够抑制植物PTI反应 |
2.3.5 Pst_A23在条锈菌侵染阶段上调表达 |
2.3.6 瞬时沉默Pst_A23减弱条锈菌致病力 |
2.3.7 Pst_A23为条锈菌的至关重要的致病因子 |
2.4 讨论 |
第三章 剪切调控子Pst_A23 参与pre-m RNA剪切抑制植物免疫 |
3.0 引言 |
3.1 实验材料、试剂及仪器 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 试剂及仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 RNA提取与反转录 |
3.2.2 原核表达蛋白及纯化 |
3.2.3 Pst_A23的亚细胞定位 |
3.2.4 烟草细胞核提取方法 |
3.2.5 免疫共沉淀质谱分析 |
3.2.6 双分子荧光互补实验(BIFC) |
3.2.7 免疫共沉淀实验(co-IP) |
3.2.8 Pst_A23与RNA样品的体外互作 |
3.2.9 萤火虫荧光素酶(LUC)互补实验 |
3.2.10 微量热泳动技术验证Ta SR34与Pst_A23 互作 |
3.2.11 过表达Pst_A23转基因材料转录组测序 |
3.2.12 RNA凝胶阻滞实验 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 Pst_A23定位植物细胞核核斑点 |
3.3.2 R2-rich结构域决定Pst_A23 蛋白的定位 |
3.3.3 免疫共沉淀-质谱测序分析 |
3.3.4 Pst_A23与Ta SR34 互作 |
3.3.5 Pst_A23与Ta U1 互作 |
3.3.6 Pst_A23过表达转基因小麦转录组测序与鉴定差异基因 |
3.3.7 Pst_A23 调控靶基因m RNA的可变剪切 |
3.3.8 瞬时沉默Ta WRKY53和Ta Xa21 降低了小麦对条锈菌的抗性 |
3.3.9 Pst_A23 特异结合靶基因剪切位点的RNA基序元件 |
3.4 讨论 |
第四章 Ta SR34 介导pre-m RNA可变剪切调控植物免疫 |
4.0 引言 |
4.1 实验材料,试剂及仪器 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 试剂及仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 TaSR34亚细胞定位方法 |
4.2.2 创制拟南芥转基因材料 |
4.2.3 激发子Flg22处理拟南芥 |
4.2.4 拟南芥样品的处理 |
4.2.5 TaSR34转基因小麦材料的创制 |
4.2.6 拟南芥转录组测序 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 TaSR34序列特征分析 |
4.3.2 TaSR34定位细胞核核斑点 |
4.3.3 TaSR34在小麦与条锈菌非亲和体系受条锈菌诱导上调表达 |
4.3.4 瞬时沉默TaSR34减弱了小麦对条锈菌的抗性 |
4.3.5 Ta SR34的RNAi转基因小麦植株降低了对条锈菌的抗性 |
4.3.6 过表达TaSR34诱导植物细胞坏死 |
4.3.7 过表达TaSR34增强转基因拟南芥的植物抗性 |
4.3.8 过表达Ta SR34 调控SA相关基因的表达 |
4.3.9 TaSR34影响拟南芥相关基因的剪切效率 |
4.3.10 Ta SR34 与剪切体成分Ta U1 互作 |
4.3.11 Ta SR34与Pst_A23 调控的RNA靶点互作 |
4.4 讨论 |
第五章 全文结论与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
(4)小麦条锈菌候选无毒基因AvrYr26的鉴定与致病相关效应蛋白的功能分析(论文提纲范文)
基金项目 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 植物对病原菌的免疫机制 |
1.2 病原菌无毒基因 |
1.2.1 基因对基因模型 |
1.2.2 植物中的抗病基因 |
1.2.3 病原菌的无毒基因 |
1.2.4 R蛋白与Avr蛋白识别机制 |
1.3 小麦条锈病 |
1.3.1 小麦条锈病的危害 |
1.3.2 小麦条锈菌 |
1.3.3 小麦条锈菌的生活史与病害循环 |
1.3.4 小麦条锈菌的毒性变异 |
1.3.5 小麦条锈菌的危害 |
1.4 小麦条锈菌致病机理研究 |
1.4.1 小麦条锈菌基因组测序 |
1.4.2 锈菌的致病因子 |
1.4.3 小麦条锈菌的效应蛋白 |
1.5 本研究的目的意义 |
1.5.1 研究内容 |
第二章 候选无毒基因AvrYr26的筛选 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 条锈菌的收集与扩繁 |
2.2.2 毒性鉴定 |
2.2.3 基因组DNA的提取 |
2.2.4 重测序 |
2.2.5 转录组 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 菌种的收集与鉴定 |
2.3.2 重测序数据概述 |
2.3.3 变异位点检测 |
2.3.4 菌株的聚类分析与进化关系 |
2.3.5 候选无毒基因AvrYr26的鉴定 |
2.3.6 转录组筛选 |
2.4 结论与讨论 |
第三章 条锈菌角质酶效应蛋白Pst22751功能分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 样品总RNA的提取与cDNA模板的合成 |
3.2.3 序列分析与进化树分析 |
3.2.4 角质酶基因表达量分析 |
3.2.5 农杆菌瞬时表达 |
3.2.6 基因枪介导的小麦瞬时表达 |
3.2.7 角质酶酶活测定 |
3.2.8 亚细胞定位 |
3.2.9 荧光假单胞菌介导的三型分泌系统过表达 |
3.2.10 病毒诱导的基因沉默(BSMV-HIGS) |
3.2.11 扫描电子显微镜产孢观察实验 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 角质酶基因的鉴定 |
3.3.2 基因结构与进化树分析 |
3.3.3 小麦条锈菌角质酶基因表达量分析 |
3.3.4 角质酶Pst22751的亚细胞定位 |
3.3.5 角质酶Pst22751的酶活 |
3.3.6 角质酶Pst22751 能够抑制BAX和 Pst322 引起的细胞死亡 |
3.3.7细菌三型分泌系统过表达Pst22751 |
3.3.8 病毒介导的HIGS |
3.4 结论与讨论 |
第四章 GSREs类效应蛋白PstGSRE1 保守基序PstGSRE1-m9 的功能分析 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 农杆菌瞬时表达 |
4.2.3 蛋白Western blot实验 |
4.2.4 酵母双杂交实验 |
4.2.5 三型分泌系统实验 |
4.2.6 GST Pull-down实验 |
4.2.7 免疫共沉淀(Co-IP)实验 |
4.2.8 烟草细胞共定位分析 |
4.2.9 PstGSRE1与TaLOL2 互作机理探究 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 PstGSRE1-m9 能够抑制BAX和 Pst322 引起的细胞死亡 |
4.3.2 三型分泌系统过表达PstGSRE1-m9 能够干扰植物PTI与 ETI反应 |
4.3.3 酵母双杂交验证PstGSRE1-m9与TaLOL2 及其突变体互作 |
4.3.4 体外Pull-down实验验证PstGSRE1-m9与TaLOL2 互作 |
4.3.5 体内免疫共沉淀(Co-IP)验证PstGSRE1-m9与TaLOL2 互作 |
4.3.6 PstGSRE1-m9与TaLOL2 的共定位分析 |
4.3.7 PstGSRE1对TaLOL2 的调控机制 |
4.4 讨论与结论 |
第五章 非典型分泌蛋白PstHMG1 功能分析 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 样品总RNA的提取与cDNA模板的合成 |
5.2.3 序列分析与进化树分析 |
5.2.4 PstHMG1 的表达分析 |
5.2.5 共杆菌介导的烟草瞬时表达 |
5.2.6 基因枪介导的小麦瞬时表达 |
5.2.7 PstHMG1 的亚细胞定位 |
5.2.8 PstHMG1 的胞间液提取 |
5.2.9 扫描电子显微镜实验 |
5.2.10 免疫胶体金 |
5.2.11 PstHMG1 病毒介导的HIGS |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 PstHMG1 的鉴定 |
5.3.2 PstHMG1 的进化分析 |
5.3.3 PstHMG1 的基因表达分析 |
5.3.4 PstHMG1 能够引起细胞坏死 |
5.3.5 PstHMG1 降解DNA分析 |
5.3.6 PstHMG1 烟草中的亚细胞定位 |
5.3.7 PstHMG1 的分泌验证 |
5.3.8 PstHMG1 的免疫胶体金 |
5.3.9 PstHMG1的HIGS |
5.4 结论与讨论 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(5)小麦条锈病研究进展(论文提纲范文)
1 小麦条锈病症状 |
2 病原菌及其侵染过程 |
2.1 病原菌生物学特性 |
2.2 侵染过程 |
3 生理病变 |
3.1 光合作用 |
3.2 呼吸作用 |
3.3 水分关系 |
3.4 核酸和蛋白质代谢 |
4 产量损失 |
5 我国小麦条锈菌生理小种 |
5.1 概念 |
5.2 我国的生理小种 |
5.3 鉴别寄主 |
6 讨论 |
(6)青稞茎基腐病菌(Fusarium avenaceum)多样性及其寄主抗病机理的研究(论文提纲范文)
项目资助 |
缩略词表 |
摘要 |
SUMMARY |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 青稞病害研究进展 |
1.1.1 青稞病害 |
1.1.2 青稞茎基腐病害 |
1.2 简单序列重复SSR微卫星标记研究进展 |
1.2.1 SSR微卫星标记 |
1.2.2 国外SSR微卫星标记研究进展 |
1.2.3 国内SSR微卫星标记研究进展 |
1.3 环介导等温扩增技术(LAMP)及其应用 |
1.3.1 环介导等温扩增(LAMP) |
1.3.2 LAMP引物设计 |
1.3.3 LAMP检测技术的基本原理 |
1.3.4 LAMP检测技术的特点 |
1.3.5 LAMP检测技术的应用 |
1.4 作物病害生理生化反应研究进展 |
1.4.1 作物病害生理生化反应 |
1.4.2 作物病害生理生化反应研究进展 |
1.5 作物与病害的转录组学研究进展 |
1.5.1 转录组学 |
1.5.2 转录组学在作物与病害研究中的进展 |
1.6 研究的目的意义及内容 |
1.6.1 目的和意义 |
1.6.2 研究的主要内容与技术路线 |
第二章 青藏高原地区青稞茎基腐病燕麦镰孢菌(F.AVENACEUM)群体遗传多样性和毒素化学型地理分布 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试菌株 |
2.1.2 引物筛选 |
2.1.3 基因组DNA提取 |
2.1.4 SSR–PCR反应体系和反应条件 |
2.1.5 聚丙烯酰胺凝胶制备和电泳检测产物 |
2.1.6 数据处理与统计分析 |
2.1.7 燕麦镰孢菌的毒素化学型 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 微卫星引物的SSR扩增结果 |
2.2.2 燕麦镰孢菌不同地理种群遗传多样性分析 |
2.2.3 燕麦镰孢菌不同地理种群的遗传相似度和遗传距离 |
2.2.4 燕麦镰孢菌不同种群遗传分化与地理距离、海拔高度之间的关系 |
2.2.5 聚类分析 |
2.2.6 燕麦镰孢菌地理种群分子变异的AMOVA分析 |
2.2.7 燕麦镰孢菌地理种群毒素化学型 |
2.2.8 燕麦镰孢菌地理种群毒素化学型地理分布分析 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 基于环介导等温扩增(LAMP)检测青稞茎基腐病燕麦镰孢菌的方法 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试菌株和材料 |
3.1.2 菌株培养和基因组DNA提取 |
3.1.3 病原菌ITS序列的扩增及LAMP引物的设计 |
3.1.4 LAMP反应体系的建立 |
3.1.5 扩增结果判断方法 |
3.1.6 燕麦镰孢菌LAMP检测体系的特异性验证 |
3.1.7 燕麦镰孢菌LAMP检测体系的灵敏度验证 |
3.1.8 田间发病组织中燕麦镰孢菌的检测 |
3.1.9 土壤中燕麦镰孢菌检测的灵敏度 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 LAMP反应体系的建立 |
3.2.2 特异性检测 |
3.2.3 灵敏度验证 |
3.2.4 田间发病组织中燕麦镰孢菌的检测 |
3.2.5 土壤中燕麦镰孢菌的检测灵敏度 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 燕麦镰孢菌对青稞叶片细胞结构、生理响应及营养特性的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试材料 |
4.1.2 试验设计与处理 |
4.1.3 测定指标和方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 燕麦镰孢菌侵染对青稞叶片细胞结构的影响 |
4.2.2 燕麦镰孢菌侵染对青稞的生理响应 |
4.2.3 燕麦镰孢菌对青稞叶片营养特性的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 燕麦镰孢菌侵染对不同抗性品种青稞叶片及根系生理生化的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 生理特性和生化指标测定方法 |
5.1.4 溶液配制 |
5.1.5 生理和生化指标测定 |
5.1.6 数据统计分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 燕麦镰孢菌侵染对不同抗性品种青稞PRO含量的影响 |
5.2.2 燕麦镰孢菌侵染对不同抗性品种青稞可溶性糖含量的影响 |
5.2.3 燕麦镰孢菌侵染对不同抗性品种青稞可溶性蛋白含量变化的影响 |
5.2.4 燕麦镰孢菌侵染对不同抗性品种青稞MDA含量的影响 |
5.2.5 燕麦镰孢菌侵染对不同抗性品种青稞POD活性的影响 |
5.2.6 燕麦镰孢菌侵染对不同抗性品种青稞CAT活性的影响 |
5.2.7 燕麦镰孢菌侵染对不同抗性品种青稞SOD活性的影响 |
5.2.8 燕麦镰孢菌侵染对不同抗性青稞株高、根系长度和植株鲜重、根系鲜重的影响 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 青稞与燕麦镰孢菌(F.AVENACEUM)在转录水平上的互作机制 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 供试材料 |
6.1.2 样品采集 |
6.1.3 RNA提取 |
6.1.4 样品检测、文库构建及其质量控制和上机测序 |
6.1.5 生物信息学分析 |
6.1.6 转录组数据与参考基因组序列比对 |
6.1.7 SNP/INDEL分析 |
6.1.8 差异表达分析 |
6.1.9 新基因功能注释 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 燕麦镰孢菌对甘青2 号和NQK-01-03 株高、根长、植株鲜重和根鲜重的影响 |
6.2.2 RNA质量检测 |
6.2.3 ILLUMINA HISEQ测序结果 |
6.2.4 比对效率统计 |
6.2.5 比对结果 |
6.2.6 SNP位点统计 |
6.2.7 新基因分析 |
6.2.8 DEG SET差异表达基因鉴定 |
6.2.9 差异表达基因UNIGENE的注释数量和比例 |
6.2.10 差异表达基因KEGG注释 |
6.2.11 差异表达基因KEGG通路富集 |
6.2.12 差异表达基因GO分析 |
6.2.13 差异表达基因COG分类 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第七章 结论、展望与创新点 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
7.3 创新点 |
参考文献 |
导师简介 |
作者简介 |
致谢 |
附图 |
(7)甘油诱导小麦抗白粉病作用机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第一章 文献综述 |
1.1 病原菌的致病性和植物的抗病性 |
1.1.1 病原菌的致病性 |
1.1.2 生理小种及基因对基因学说 |
1.1.3 植物的抗病性及抗病类型 |
1.2 植物对病原菌的防御系统 |
1.2.1 病原相关分子模式触发的免疫PTI |
1.2.2 病原相关分子模式触发的免疫ETI |
1.2.3 系统获得性抗性 |
1.3 信号分子调控植物抗病反应的分子机制 |
1.3.1 水杨酸 |
1.3.2 茉莉酸 |
1.3.3 乙烯 |
1.3.4 生长素 |
1.3.5 赤霉素 |
1.3.6 油菜素内酯 |
1.3.7 壬二酸和松香烷二萜类 |
1.3.8 脱落酸 |
1.3.9 细胞分裂素 |
1.3.10 其他的信号分子 |
1.4 脂肪酸抗病信号通路的研究进展 |
1.4.1 植物中脂肪酸的种类及生物合成途径 |
1.4.2 脂肪酸参与植物抗病的研究进展 |
1.5 G3P抗病信号通路的研究进展 |
1.5.1 G3P的化学性质及生物合成途径 |
1.5.2 G3P参与植物的抗病反应 |
1.5.3 甘油处理诱导植物抗病性的研究 |
1.6 小麦抗病领域的组学研究进展 |
1.6.1 利用基因芯片进行小麦抗病转录组学研究 |
1.6.2 利用RNA-seq技术进行小麦抗病转录组研究 |
1.6.3 利用蛋白质组学技术进行小麦抗病机理研究 |
1.7 植保新理念-抗逆诱导 |
1.8 立论依据、研究目标及研究内容 |
1.8.1 立论依据 |
1.8.2 研究目标和内容 |
第二章 甘油喷施诱导小麦对白粉病抗性的研究 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 小麦材料及接种白粉菌方法 |
2.1.2 甘油处理的方法 |
2.1.3 白粉菌孢子的显微观察 |
2.1.4 小麦叶片中G3P的测定 |
2.1.5 小麦叶片中油酸的测定 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 甘油处理浓度的优化 |
2.2.2 甘油处理时期的优化 |
2.2.3 甘油处理频率的优化 |
2.2.4 甘油处理对白粉菌孢子萌发和生长状态的影响 |
2.2.5 不同浓度的甘油诱导小麦种子发芽后的抗性诱导的效果 |
2.2.6 甘油处理不同小麦品种诱导的抗性效果 |
2.2.7 甘油处理后小麦叶片的G3P含量变化 |
2.2.8 甘油处理对小麦叶片油酸含量的影响 |
2.2.9 甘油诱导的抗性是局部抗性 |
2.2.10 甘油处理在大田的抗病效果 |
2.3 讨论 |
2.3.1 甘油处理诱导小麦产生对白粉病的抗性 |
2.3.2 G3P的含量与小麦白粉病的抗性相关 |
2.3.3 甘油处理造成小麦类似ssi2突变体的表型 |
2.3.4 甘油处理诱导的小麦抗性是局部抗性 |
2.3.5 喷施甘油能诱导小麦的田间抗性 |
第三章 甘油诱导小麦对白粉病抗性的转录组学分析 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 实验材料的处理及RNA的提取 |
3.1.2 转录组测序 |
3.1.3 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 甘油处理的抗病诱导效果及转录组测序结果 |
3.2.2 测序结果数据的分析、组装及基因功能注释 |
3.2.3 差异表达基因分组及GO、KEGG注释的统计 |
3.2.4 小麦响应白粉菌胁迫的差异表达基因分析 |
3.2.5 小麦脂肪酸和甘油代谢通路中响应白粉菌的差异表达基因 |
3.2.6 响应甘油处理的差异表达基因的分析 |
3.2.7 接菌后甘油处理组和水处理组的差异表达基因分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 小麦中响应白粉菌胁迫的基因 |
3.3.2 甘油脂和脂肪酸代谢通路响应白粉菌胁迫 |
3.3.3 甘油能诱导抗病相关基因上调表达 |
3.3.4 甘油可能影响激素的代谢途径和信号通路 |
第四章 茉莉酸合成途径抑制剂DIECA诱导小麦对白粉病抗性的研究 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 激素的测定 |
4.1.3 MeJA处理方法 |
4.1.4 DIECA处理方法 |
4.1.5 RNA的提取与实时定量 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 喷施茉莉酸甲酯对小麦白粉病抗性的影响 |
4.2.2 喷施JA合成抑制剂DIECA诱导小麦对白粉病的抗性 |
4.2.3 DIECA处理对白粉菌孢子萌发率和侵入率的影响 |
4.2.4 大田DIECA处理对小麦白粉病抗性的影响 |
4.2.5 DIECA处理可诱导系统性抗性 |
4.2.6 DIECA处理能抑制小麦的发芽 |
4.2.7 DIECA和甘油共同处理小麦的抗病诱导效果 |
4.2.8 病程相关基因的实时定量分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 甘油处理影响茉莉酸途径 |
4.3.2 降低MeJA含量能诱导小麦对白粉病的抗性 |
4.3.3 DIECA处理诱导小麦抗性的田间应用 |
第五章 TaSSI2基因的功能分析 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 小麦材料及接菌方法 |
5.1.2 小麦遗传转化 |
5.1.3 DNA的提取和转基因的PCR鉴定 |
5.1.4 RNA的提取与实时定量 |
5.1.5 TaSSI2基因的克隆、物理定位以及SSI2的进化分析 |
5.1.6 启动子表达载体的构建及农杆菌的转化 |
5.1.7 拟南芥转化 |
5.1.8 拟南芥转基因阳性苗的筛选 |
5.1.9 GUS染色 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 TaSSI2基因的同源克隆及进化起源分析 |
5.2.2 TaSSI2基因响应白粉菌的表达模式 |
5.2.3 TaSSI2基因启动子的克隆及表达分析 |
5.2.4 接菌前后小麦中脂肪酸含量的变化 |
5.2.5 TaSSI2RNAi转基因小麦的获得及PCR的鉴定 |
5.2.6 T_0代转基因小麦TaSSI2表达量及油酸含量的测定 |
5.2.7 T_1代TaSSI2RNAi转基因小麦的白粉病抗性鉴定 |
5.2.8 成株期转基因材料以及不同品种材料叶片中油酸含量的测定 |
5.2.9 降低TaSSI2基因表达能诱导TaPRs上调 |
5.3 讨论 |
5.3.1 SSI2基因功能的保守性 |
5.3.2 SSI2基因突变之后可能影响植物的发育 |
5.3.3 油酸含量的上调可能与小麦的感病相关 |
第六章 TaGLI1基因的功能分析 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 TaGLI1和TaGLY1的克隆及启动子序列分析 |
6.1.3 TaGLI1超表达载体及启动子载体的构建 |
6.1.4 拟南芥的遗传转化及抗病性的鉴定 |
6.1.5 RNA提取及实时定量 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 TaGLI1基因的同源克隆及进化分析 |
6.2.2 TaGLI1-2D和TaGLY1-4D基因启动子分析及表达分析 |
6.2.3 超表达TaGLI1-2D转基因拟南芥的获得及白粉病抗性鉴定 |
6.3 讨论 |
6.3.1 TaGLI1响应白粉菌诱导上调表达 |
6.3.2 TaGLI1和TaGLY1基因的抗病相关功能 |
总结 |
附录 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(8)小麦条锈菌柠檬酸合酶基因PsCS1的克隆与功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 小麦条锈菌的研究进展 |
1.1.1 小麦条锈病的危害 |
1.1.2 小麦条锈菌的侵染规律 |
1.1.3 小麦条锈菌生长过程中能量变化 |
1.1.4 条锈菌的分子生物学探究 |
1.1.5 寄主诱导的基因沉默 |
1.2 柠檬酸合酶的研究现状 |
1.2.1 三羧酸循环 |
1.2.2 柠檬酸合酶研究现状 |
1.3 目的及意义 |
第二章 PSCS1 基因的克隆及功能分析 |
2.1 试验材料、仪器及方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试剂及仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 RNA提取 |
2.2.2 第一链CDNA的合成 |
2.2.3 PSCS1 基因克隆 |
2.2.4 序列分析 |
2.2.5 表达特征分析 |
2.2.6 原核表达 |
2.2.7 WESTERN BLOTTING杂交分析 |
2.2.8 酶活测定 |
2.2.9 在烟草叶片中瞬时表达 |
2.2.10 BIFC |
2.2.11 盐胁迫处理 |
2.2.12 HIGS分析 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 总RNA分析 |
2.3.2 PSCS1 基因克隆 |
2.3.3 序列分析 |
2.3.4 条锈菌侵染过程中PSCS1 的表达特征分析 |
2.3.5 原核表达 |
2.3.6 表达产物的WESTERN BLOT分析 |
2.3.7 理化特性分析 |
2.3.8 PSCS1 定位于线粒体 |
2.3.9 PSCS1 可能以多聚体形式发挥作用 |
2.3.10 PSCS1 超表达可提高对盐胁迫的抗性 |
2.3.11 HIGS分析 |
2.4 讨论 |
第三章 结论与展望 |
3.1 结论 |
3.2 问题及展望 |
3.2.1 问题 |
3.2.2 展望 |
参考文献 |
附录1 所用引物序列 |
附录2 常用试剂的配制方法 |
致谢 |
作者简介 |
(9)水稻甘油-3-磷酸代谢相关基因对小麦条锈菌非寄主抗性作用的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦条锈病 |
1.2 植物非寄主抗病性 |
1.2.1 植物非寄主抗病性的特点 |
1.2.2 植物非寄主抗病性的机制 |
1.2.3 非寄主抗病性的类型 |
1.2.4 植物非寄主抗病性的相关基因 |
1.3 甘油-3-磷酸代谢相关基因 |
1.3.1 甘油醛-3-磷酸脱氢酶 |
1.3.2 磷酸甘油酸激酶 |
1.3.3 甘油激酶 |
1.4 CRISPR/Cas基因组编辑技术 |
1.4.1 CRISPR/Cas系统的结构、分类 |
1.4.2 CRISPR/Cas系统的作用机制 |
1.4.3 CRISPR/Cas系统的应用 |
1.5 本研究的目的和意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 试剂及仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 生物信息学查找与分析 |
2.3.2 小麦条锈菌CYR32 菌种扩繁与qRT-PCR RNA样品采集 |
2.3.3 总RNA的提取及反转录c DNA第一链的合成 |
2.3.4 实时荧光定量PCR分析 |
2.3.5 CRISPR/Cas载体构建及水稻遗传转化 |
2.3.6 转基因植株的编辑效率检测 |
2.3.7 突变阳性植株的表型鉴定 |
2.3.8 亚细胞定位分析 |
2.3.9 酵母双杂交验证 |
第三章 结果与分析 |
3.1 基因鉴定与分析 |
3.2 候选基因表达特征分析 |
3.3 亚细胞定位结果的分析 |
3.4 CRISPR/Cas载体构建与检测 |
3.4.1 靶位基因特异sgRNA引导序列设计 |
3.4.2 sgRNA与Cas9表达载体整合 |
3.4.3 表达载体的检测 |
3.5 农杆菌介导的水稻愈伤的遗传转化 |
3.5.1 农杆菌的转化及鉴定 |
3.5.2 水稻转基因植株的获得 |
3.5.3 转基因T0代植株的阳性检测 |
3.5.4 CRISPR/Cas9基因编辑检测 |
3.5.5 Os03g03720突变体植株的鉴定 |
3.6 酵母双杂交验证 |
3.7 讨论 |
3.7.1 条锈菌与水稻之间的互作是研究非寄主抗性的理想体系 |
3.7.2 CRISPR/Cas植物基因编辑系统 |
3.7.3 GAPDH在植物抗病性中的作用 |
3.7.4 OsGAPC可能参与调控植物的细胞自噬 |
第四章 主要结论与进一步研究建议 |
4.1 主要结论 |
4.2 进一步研究建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)糜子丝黑穗病菌遗传多样性及综合防控技术研究(论文提纲范文)
摘要 ABSTRACT 第一章 文献综述 |
1.1 糜子生产与产业发展概况 |
1.1.1 分布与生产 |
1.1.2 营养与功能特性 |
1.2 糜子丝黑穗病研究进展 |
1.2.1 抗病性鉴定 |
1.2.2 防治措施 |
1.3 植物病原菌遗传多样性研究 |
1.3.1 RAPD |
1.3.2 AFLP |
1.3.3 SSR |
1.3.4 ISSR |
1.4 植物抗病生理机制研究 |
1.4.1 活性氧清除系统与寄主抗病性 |
1.4.2 抗病相关酶与寄主抗病性 |
1.4.3 植物体内生化物质与寄主抗病性 |
1.4.4 同工酶与寄主抗病性 |
1.5 栽培措施对作物病害发生的影响 |
1.5.1 播期对作物病害发生的影响 |
1.5.2 播种密度对作物病害发生的影响 |
1.5.3 施肥对作物病害发生的影响 |
1.5.4 灌溉对作物病害发生的影响 |
1.6 本研究的目的和意义 |
1.7 本研究主要内容及拟解决问题 |
1.8 本研究技术路线 第二章 糜子丝黑穗病及病原菌生物学特性研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 ITS序列测定 |
2.1.3 环境因子对冬孢子萌发的影响 |
2.1.4 环境因子对病原菌生长的影响 |
2.1.5 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 糜子丝黑穗病田间为害症状 |
2.2.2 ITS序列比对 |
2.2.3 环境因子对冬孢子萌发的影响 |
2.2.4 环境因子对病原菌生长的影响 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 第三章 糜子丝黑穗病菌遗传多样性分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试菌株 |
3.1.2 DNA提取 |
3.1.3 RAPD扩增 |
3.1.4 SSR扩增 |
3.1.5 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 分子标记的多态性 |
3.2.2 遗传多样性分析 |
3.2.3 聚类分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 第四章 糜子丝黑穗病抗性鉴定及病原菌毒力分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 数据分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 丝黑穗病抗性鉴定结果 |
4.2.2 农艺性状和产量 |
4.2.3 抗病资源和育成品种的综合评价 |
4.2.4 鉴别寄主的选择 |
4.2.5 不同菌株的毒力差异 |
4.3 讨论 |
4.3.1 糜子种质资源和品种丝黑穗病抗性评价 |
4.3.2 糜子种质资源和品种农艺性状和产量评价 |
4.3.3 鉴别寄主评价 |
4.3.4 S. destruens菌株毒力分化 |
4.4 小结 第五章 糜子丝黑穗病抗性指标筛选 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试材料 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 测定项目与方法 |
5.1.4 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 超氧化物岐化酶(SOD)活性变化 |
5.2.2 过氧化物酶(POD)活性变化 |
5.2.3 丙二醛(MDA)含量变化 |
5.2.4 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化 |
5.2.5 抗坏血酸(As A)含量变化 |
5.2.6 谷胱甘肽还原酶(GR)活性变化 |
5.2.7 还原型谷胱甘肽(GSH)含量变化 |
5.2.8 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化 |
5.2.9 几丁质酶(Chitinase)活性变化 |
5.2.10 β-1,3-葡聚糖酶(β-1, 3-glucanase)活性变化 |
5.2.11 可溶性蛋白(Soluble Protein)含量变化 |
5.2.12 可溶性总糖(Soluble Sugar)含量变化 |
5.2.13 还原糖(Reducing Sugar)含量变化 |
5.2.14 过氧化物酶(POD)同工酶分析 |
5.2.15 酯酶(EST)同工酶分析 |
5.2.16 超氧化物歧化酶(SOD)同工酶分析 |
5.2.17 多酚氧化酶(PPO)同工酶分析 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 第六章 糜子丝黑穗病的杀菌剂筛选及田间防效研究 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 供试材料 |
6.1.2 室内毒力测定 |
6.1.3 杀菌剂对糜子丝黑穗病的田间防效 |
6.1.4 数据分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 室内毒力测定 |
6.2.2 杀菌剂对糜子丝黑穗病的田间防治效果 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 第七章 播期和品种对糜子丝黑穗病发生及产量的影响 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 供试品种 |
7.1.2 试验设计 |
7.1.3 测定项目与方法 |
7.1.4 数据分析 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 播期对不同品种糜子丝黑穗病发病率的影响 |
7.2.2 不同播期下的土壤含水量和温度 |
7.2.3 播期对不同品种糜子农艺性状的影响 |
7.2.4 播期对不同品种糜子产量的影响 |
7.3 讨论 |
7.3.1 播期对糜子丝黑穗病发病的影响 |
7.3.2 不同播期土壤温度、含水量与发病率的关系 |
7.3.3 播期对糜子产量的影响 |
7.4 小结 第八章 结论与讨论 |
8.1 结论 |
8.1.1 糜子丝黑穗病田间发病特点及病原菌生物学特性 |
8.1.2 糜子丝黑穗病菌遗传多样性 |
8.1.3 糜子丝黑穗病抗性鉴定及病原菌毒力分析 |
8.1.4 糜子抗丝黑穗病生理生化指标筛选 |
8.1.5 防治糜子丝黑穗病的杀菌剂筛选及田间防治效果 |
8.1.6 播期和品种对糜子丝黑穗病发生及产量的影响 |
8.2 讨论 |
8.2.1 糜子丝黑穗病田间症状及病原菌生物学特性 |
8.2.2 糜子丝黑穗病菌遗传多样性 |
8.2.3 糜子丝黑穗病抗性鉴定及病原菌毒力分析 |
8.2.4 糜子丝黑穗病抗性生理机制研究和抗性指标筛选 |
8.2.5 防治糜子丝黑穗病杀菌剂筛选 |
8.2.6 播期对糜子丝黑穗病发病和产量的影响 |
8.3 展望 参考文献 附录1 其他黑粉菌冬孢子扫描电镜图 附录2 糜子种质资源和育成品种农艺性状与产量性状 致谢 作者简介 |
四、条锈菌侵染后小麦体内蛋白质的变化(论文参考文献)
- [1]真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究[D]. 吕士凯. 西北农林科技大学, 2021
- [2]小麦感条锈病过程中TaSTP3和TaSTP6的功能及调控机理研究[D]. 怀宝玉. 西北农林科技大学, 2020
- [3]小麦条锈菌效应蛋白PstA23调控植物pre-mRNA可变剪切抑制植物免疫[D]. 许强. 西北农林科技大学, 2020
- [4]小麦条锈菌候选无毒基因AvrYr26的鉴定与致病相关效应蛋白的功能分析[D]. 郭嘉. 西北农林科技大学, 2020
- [5]小麦条锈病研究进展[J]. 许凌凌. 宜春学院学报, 2019(06)
- [6]青稞茎基腐病菌(Fusarium avenaceum)多样性及其寄主抗病机理的研究[D]. 漆永红. 甘肃农业大学, 2018(02)
- [7]甘油诱导小麦抗白粉病作用机理研究[D]. 李映辉. 中国农业大学, 2017(05)
- [8]小麦条锈菌柠檬酸合酶基因PsCS1的克隆与功能分析[D]. 李丹. 西北农林科技大学, 2017(05)
- [9]水稻甘油-3-磷酸代谢相关基因对小麦条锈菌非寄主抗性作用的研究[D]. 杨东和. 西北农林科技大学, 2017(01)
- [10]糜子丝黑穗病菌遗传多样性及综合防控技术研究[D]. 周瑜. 西北农林科技大学, 2016(03)