WRKY轉(zhuǎn)錄因子在桃RM3抗蚜響應中的作用機制
發(fā)布時間:2021-08-29 17:30
桃綠蚜(Myzus persicae Sülzer)是桃的主要害蟲,取食桃幼嫩的枝葉和果實,造成葉片皺縮卷曲,光合作用降低,果實品質(zhì)下降。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一般使用化學農(nóng)藥防治蚜蟲,近年來隨著農(nóng)藥的大量使用,蚜蟲已經(jīng)對某些有機磷類農(nóng)藥產(chǎn)生了抗藥性,使得蚜蟲防治更加困難。WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物中最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一,廣泛參與植物對生物和非生物脅迫的響應。本課題前期研究發(fā)現(xiàn),Rm3類抗蚜品系中部分WRKY基因可能響應蚜蟲取食,但WRKY在此過程中發(fā)揮的具體作用目前尚不清楚。轉(zhuǎn)錄組結(jié)果表明,桃綠蚜取食處理后,22個WRKY基因在抗蚜品系‘07-15-36’和感蚜品系‘07-15-38’之間存在差異表達。本研究選取差異表達明顯的6個基因PpWRKY8、11、12、13、25和31,通過亞細胞定位和擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化初步鑒定WRKY在Rm3類抗蚜通路形成過程中發(fā)揮的作用。本研究結(jié)果如下:1.KEGG富集分析發(fā)現(xiàn),抗蚜品系中響應蚜蟲取食的1714個基因被廣泛富集于MAPK信號通路、植物與病原菌互作通路、萜類合成通路、次生代謝物合成通路以及黃酮類物質(zhì)合成通路。在植物病原菌互作通路中WRKY轉(zhuǎn)錄因子處于通路下...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
桃樹蚜蟲的三個變種Fig.1-1Threevarietiesofaphidsinpeach
中國農(nóng)業(yè)科學院碩士學位論文第一章緒論4圖1-2Rm3基因調(diào)控的桃樹抗蚜網(wǎng)絡(NIUetal.,2018)9Fig.1-2Rm3genemediatedaphidresistantpathwayinpeach(NIUetal.,2018)91.3植物的防御反應病原菌侵染使植物發(fā)生多種病害,植物自身固有的兩種免疫反應,在植物抵抗病原菌脅迫的過程中發(fā)揮了重要作用。第一種指的是植物通過細胞表面的免疫受體識別來自于病原微生物的分子物質(zhì),激活自身免疫,抵御病原菌的脅迫,被稱作病原相關(guān)分子模式激發(fā)的免疫(Pathogen-associatedmolecularpatterns-triggeredimmunity,PTI)。第二種是指致病力強的病原微生物通過向植物細胞分泌抑制植物基礎(chǔ)抗性(PTI)的效應蛋白,誘導植物產(chǎn)生NBS-LRR類抗病蛋白(R蛋白)識別效應蛋白,使植物免疫重新激活,被稱作效應蛋白激發(fā)的免疫(Effector-triggeredimmunity,ETI)(趙開軍等,2011)。植物天然免疫模式不僅可以用來揭示植物的抗病機制,對于植物響應昆蟲脅迫的反應機制也同樣適用。昆蟲口腔分泌物中有多種能夠激活PTI防御反應的分子模式物質(zhì)(Herbivore-associatedmolecularpatterns,HAMP)。與病原物的入侵過程類似,植食性昆蟲攜帶的分子模式物質(zhì)或植食性昆蟲來源效應蛋白(Herbivoreassociatedelicitors,HAE)
中國農(nóng)業(yè)科學院碩士學位論文第一章緒論8類。一類含有R型的內(nèi)含子,其剪接位點位于編碼精氨酸密碼子AGG的兩個G之間,通常分布于Ⅱa和Ⅱb亞組。另一種是V型的內(nèi)含子,其剪接位點位于纈氨酸密碼子之前,一般分布于I類型、Ⅱc和Ⅱd亞組以及III類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子中(WUetal.,2005)。自從WRKY轉(zhuǎn)錄因子被發(fā)現(xiàn)以來,人們尚未從植物以外的物種中克隆出WRKY基因。所以一直認為WRKY轉(zhuǎn)錄因子高等植物中特有的一類轉(zhuǎn)錄因子家族。但隨著人們對WRKY轉(zhuǎn)錄因子的深入研究,在一些原生動物、黏液菌、苔蘚類和蕨類中都發(fā)現(xiàn)了WRKY轉(zhuǎn)錄因子。原生動物和黏液菌中的WRKY轉(zhuǎn)錄因子都含有2個WRKY結(jié)構(gòu)域且鋅指結(jié)構(gòu)為C2H2型,屬于Ⅰ類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子(BORRONEetal.,2004)。I和II類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子不僅在高等植物中出現(xiàn),也存在于蕨類植物、粘液菌和一些單細胞原生生物中,表明WRKY轉(zhuǎn)錄因可能起源于一些古老的真核生物(杜超,2018)。III類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子只存在于高等植物中,由此推測III類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子可能是植物在響應外界環(huán)境時,由I和II類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子進化而來(KALDEetal.,2003;ULKERetal.,2004)。圖1-3WRKY基因家族分類(ZHANGetal.,2005)Fig.1-3TheclassificationofWRKYgenefamilyinplants(ZHANGetal.,2005)1.4.3WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物學功能眾所周知,植物不能像動物一樣隨意改變自己生存的環(huán)境,因此當外界環(huán)境不利于植物生存時,植物會啟動自身一系列的防御機制來響應環(huán)境脅迫。WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物學功能十分復雜,參與調(diào)控植物的各種生命進程(圖1-4)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]林木抗蟲性研究進展[J]. 李薇,李淑嫻. 西南林業(yè)大學學報(自然科學). 2018(05)
[2]桃WRKY基因家族全基因組鑒定和表達分析[J]. 谷彥冰,冀志蕊,遲福梅,喬壯,徐成楠,張俊祥,周宗山,董慶龍. 遺傳. 2016(03)
[3]桃樹蚜蟲的發(fā)生與防治技術(shù)[J]. 于利國,孫聰偉,陳展. 現(xiàn)代農(nóng)村科技. 2015(11)
[4]蚜蟲防治技術(shù)研究進展[J]. 唐平華,陳國平,朱明庫,任麗軍,胡宗利. 植物保護. 2013(02)
[5]植物天然免疫性研究進展及其對作物抗病育種的可能影響[J]. 趙開軍,李巖強,王春連,高英. 作物學報. 2011(06)
[6]桃種質(zhì)資源對桃蚜的抗性評價[J]. 王力榮,朱更瑞,方偉超,左覃元,韓立新. 果樹學報. 2001(03)
[7]植物轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)與調(diào)控作用[J]. 劉強,張貴友,陳受宜. 科學通報. 2000(14)
博士論文
[1]壽星桃抗蚜性鑒定及分子機制解析[D]. 牛良.華中農(nóng)業(yè)大學 2019
[2]珍稀泌鹽植物長葉紅砂2個WRKY轉(zhuǎn)錄因子在植物鹽脅迫響應和生殖發(fā)育中的分子調(diào)控機理研究[D]. 杜超.內(nèi)蒙古大學 2018
碩士論文
[1]丹東蒲公英TaWRKY14轉(zhuǎn)錄因子克隆及表達分析[D]. 劉梓嘉.沈陽農(nóng)業(yè)大學 2019
[2]水稻轉(zhuǎn)錄因子OsWRKY68蛋白質(zhì)的表達特征及其功能研究[D]. 陳悅.河北農(nóng)業(yè)大學 2019
[3]蘋果兩個WRKY轉(zhuǎn)錄因子的克隆和表達分析[D]. 谷彥冰.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
[4]煙草NtWRKY8基因的克隆、表達與特性分析[D]. 張婷婷.湖南農(nóng)業(yè)大學 2015
[5]轉(zhuǎn)錄因子OsWRKY45在調(diào)控水稻對于褐飛虱抗性中的作用與初步機理[D]. 皇甫佳一.浙江大學 2015
本文編號:3371075
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
桃樹蚜蟲的三個變種Fig.1-1Threevarietiesofaphidsinpeach
中國農(nóng)業(yè)科學院碩士學位論文第一章緒論4圖1-2Rm3基因調(diào)控的桃樹抗蚜網(wǎng)絡(NIUetal.,2018)9Fig.1-2Rm3genemediatedaphidresistantpathwayinpeach(NIUetal.,2018)91.3植物的防御反應病原菌侵染使植物發(fā)生多種病害,植物自身固有的兩種免疫反應,在植物抵抗病原菌脅迫的過程中發(fā)揮了重要作用。第一種指的是植物通過細胞表面的免疫受體識別來自于病原微生物的分子物質(zhì),激活自身免疫,抵御病原菌的脅迫,被稱作病原相關(guān)分子模式激發(fā)的免疫(Pathogen-associatedmolecularpatterns-triggeredimmunity,PTI)。第二種是指致病力強的病原微生物通過向植物細胞分泌抑制植物基礎(chǔ)抗性(PTI)的效應蛋白,誘導植物產(chǎn)生NBS-LRR類抗病蛋白(R蛋白)識別效應蛋白,使植物免疫重新激活,被稱作效應蛋白激發(fā)的免疫(Effector-triggeredimmunity,ETI)(趙開軍等,2011)。植物天然免疫模式不僅可以用來揭示植物的抗病機制,對于植物響應昆蟲脅迫的反應機制也同樣適用。昆蟲口腔分泌物中有多種能夠激活PTI防御反應的分子模式物質(zhì)(Herbivore-associatedmolecularpatterns,HAMP)。與病原物的入侵過程類似,植食性昆蟲攜帶的分子模式物質(zhì)或植食性昆蟲來源效應蛋白(Herbivoreassociatedelicitors,HAE)
中國農(nóng)業(yè)科學院碩士學位論文第一章緒論8類。一類含有R型的內(nèi)含子,其剪接位點位于編碼精氨酸密碼子AGG的兩個G之間,通常分布于Ⅱa和Ⅱb亞組。另一種是V型的內(nèi)含子,其剪接位點位于纈氨酸密碼子之前,一般分布于I類型、Ⅱc和Ⅱd亞組以及III類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子中(WUetal.,2005)。自從WRKY轉(zhuǎn)錄因子被發(fā)現(xiàn)以來,人們尚未從植物以外的物種中克隆出WRKY基因。所以一直認為WRKY轉(zhuǎn)錄因子高等植物中特有的一類轉(zhuǎn)錄因子家族。但隨著人們對WRKY轉(zhuǎn)錄因子的深入研究,在一些原生動物、黏液菌、苔蘚類和蕨類中都發(fā)現(xiàn)了WRKY轉(zhuǎn)錄因子。原生動物和黏液菌中的WRKY轉(zhuǎn)錄因子都含有2個WRKY結(jié)構(gòu)域且鋅指結(jié)構(gòu)為C2H2型,屬于Ⅰ類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子(BORRONEetal.,2004)。I和II類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子不僅在高等植物中出現(xiàn),也存在于蕨類植物、粘液菌和一些單細胞原生生物中,表明WRKY轉(zhuǎn)錄因可能起源于一些古老的真核生物(杜超,2018)。III類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子只存在于高等植物中,由此推測III類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子可能是植物在響應外界環(huán)境時,由I和II類型的WRKY轉(zhuǎn)錄因子進化而來(KALDEetal.,2003;ULKERetal.,2004)。圖1-3WRKY基因家族分類(ZHANGetal.,2005)Fig.1-3TheclassificationofWRKYgenefamilyinplants(ZHANGetal.,2005)1.4.3WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物學功能眾所周知,植物不能像動物一樣隨意改變自己生存的環(huán)境,因此當外界環(huán)境不利于植物生存時,植物會啟動自身一系列的防御機制來響應環(huán)境脅迫。WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物學功能十分復雜,參與調(diào)控植物的各種生命進程(圖1-4)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]林木抗蟲性研究進展[J]. 李薇,李淑嫻. 西南林業(yè)大學學報(自然科學). 2018(05)
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[3]桃樹蚜蟲的發(fā)生與防治技術(shù)[J]. 于利國,孫聰偉,陳展. 現(xiàn)代農(nóng)村科技. 2015(11)
[4]蚜蟲防治技術(shù)研究進展[J]. 唐平華,陳國平,朱明庫,任麗軍,胡宗利. 植物保護. 2013(02)
[5]植物天然免疫性研究進展及其對作物抗病育種的可能影響[J]. 趙開軍,李巖強,王春連,高英. 作物學報. 2011(06)
[6]桃種質(zhì)資源對桃蚜的抗性評價[J]. 王力榮,朱更瑞,方偉超,左覃元,韓立新. 果樹學報. 2001(03)
[7]植物轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)與調(diào)控作用[J]. 劉強,張貴友,陳受宜. 科學通報. 2000(14)
博士論文
[1]壽星桃抗蚜性鑒定及分子機制解析[D]. 牛良.華中農(nóng)業(yè)大學 2019
[2]珍稀泌鹽植物長葉紅砂2個WRKY轉(zhuǎn)錄因子在植物鹽脅迫響應和生殖發(fā)育中的分子調(diào)控機理研究[D]. 杜超.內(nèi)蒙古大學 2018
碩士論文
[1]丹東蒲公英TaWRKY14轉(zhuǎn)錄因子克隆及表達分析[D]. 劉梓嘉.沈陽農(nóng)業(yè)大學 2019
[2]水稻轉(zhuǎn)錄因子OsWRKY68蛋白質(zhì)的表達特征及其功能研究[D]. 陳悅.河北農(nóng)業(yè)大學 2019
[3]蘋果兩個WRKY轉(zhuǎn)錄因子的克隆和表達分析[D]. 谷彥冰.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
[4]煙草NtWRKY8基因的克隆、表達與特性分析[D]. 張婷婷.湖南農(nóng)業(yè)大學 2015
[5]轉(zhuǎn)錄因子OsWRKY45在調(diào)控水稻對于褐飛虱抗性中的作用與初步機理[D]. 皇甫佳一.浙江大學 2015
本文編號:3371075
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