植物類病斑突變體在沒(méi)有外界病原菌侵染的情況下,能自發(fā)形成類似于過(guò)敏性反應(yīng)的壞死斑,且大多都能增強(qiáng)對(duì)病原菌的抗性,是一類研究細(xì)胞程序化死亡(PCD)和植物防御機(jī)制的理想材料。本研究以水稻類病斑突變體spl33(spotted leaf 33)為材料,通過(guò)圖位克隆分離得到一個(gè)編碼真核翻譯延伸因子eEF1A(eukaryotic translation elongation factor 1A)的基因SPL33,其功能缺失導(dǎo)致植株細(xì)胞壞死和抗性增強(qiáng)。本文主要研究結(jié)果如下:1、spl33從3葉期開(kāi)始,葉片上散生一些小的、紅褐色的壞死斑,隨著葉片生長(zhǎng)發(fā)育斑點(diǎn)呈現(xiàn)增多和變大趨勢(shì),且一直持續(xù)到成熟期。經(jīng)過(guò)多年多點(diǎn)種植發(fā)現(xiàn),突變體spl33表型穩(wěn)定,屬于自發(fā)的全生育期的擴(kuò)展型類病斑突變體,其壞死斑點(diǎn)出現(xiàn)的早晚與多少受溫度和光照等外界因素的影響。2、遺傳分析表明,spl33是一個(gè)單隱性核基因控制的突變體。利用突變體×Dular雜交的F₂群體中的476個(gè)隱性單株將目標(biāo)基因定位在第1染色體H2和H23之間70 kb的區(qū)間。該區(qū)間包含11個(gè)ORFs,測(cè)序發(fā)現(xiàn)LOC_O...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
英文縮略表
第一章 引言
    1.1 植物類病斑突變體的研究進(jìn)展
        1.1.1 類病斑突變體概述
        1.1.2 類病斑突變體的來(lái)源
        1.1.3 類病斑的發(fā)生機(jī)制
        1.1.4 類病斑突變體的抗病性
        1.1.5 水稻類病斑基因的克隆
    1.2 eEF1A蛋白的研究進(jìn)展
        1.2.1 eEF1A參與細(xì)胞凋亡過(guò)程
        1.2.2 eEF1A參與蛋白降解過(guò)程
        1.2.3 eEF1A參與調(diào)控細(xì)胞骨架系統(tǒng)
        1.2.4 eEF1A參與細(xì)胞核物質(zhì)輸出
    1.3 本研究的目的及意義
第二章 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 水稻材料
        2.1.2 病原菌株
        2.1.3 載體質(zhì)粒、大腸桿菌、農(nóng)桿菌和酵母菌株
        2.1.4 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 田間種植
        2.2.2 表型及農(nóng)藝性狀考察
        2.2.3 光照和溫度處理
        2.2.4 花器官形態(tài)及花粉活力觀察
        2.2.5 基因定位群體構(gòu)建
        2.2.6 水稻基因組DNA提取
        2.2.7 分子標(biāo)記的開(kāi)發(fā)及檢測(cè)
        2.2.8 基因的定位
        2.2.9 候選基因的序列分析
        2.2.10 互補(bǔ)載體構(gòu)建
        2.2.11 過(guò)表達(dá)載體構(gòu)建
        2.2.12 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻遺傳轉(zhuǎn)化
        2.2.13 序列比對(duì)分析
        2.2.14 RNA提取和qRT-PCR分析
        2.2.15 GUS活性的組織化學(xué)染色分析
        2.2.16 亞細(xì)胞定位
        2.2.17 光合色素含量的測(cè)定
        2.2.18 葉綠體透射電鏡觀察
        2.2.19 組織化學(xué)分析
        2.2.20 抗病性鑒定
        2.2.21 基因表達(dá)譜分析
        2.2.22 酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)
第三章 結(jié)果與分析
    3.1 類病斑突變體spl33表型鑒定
        3.1.1 突變體spl33形態(tài)觀察
        3.1.2 農(nóng)藝性狀調(diào)查
        3.1.3 突變體spl33表型受溫度和光照影響
        3.1.4 突變體spl33花器官和花粉育性的觀察
    3.2 類病斑突變體SPL33基因定位
        3.2.1 突變體spl33的遺傳分析
        3.2.2 突變體SPL33基因的初定位
        3.2.3 突變體SPL33基因的精細(xì)定位
    3.3 SPL33基因的克隆
        3.3.1 SPL33基因的互補(bǔ)驗(yàn)證
        3.3.2 SPL33基因的過(guò)表達(dá)分析
    3.4 SPL33基因編碼eEF1A-like蛋白
    3.5 SPL33與同源基因LOC_Os04g50870的關(guān)系分析
    3.6 SPL33基因表達(dá)分析
    3.7 SPL33蛋白的亞細(xì)胞定位
    3.8 SPL33調(diào)控活性氧積累和細(xì)胞死亡
    3.9 SPL33基因調(diào)控葉片早衰
    3.10 SPL33基因調(diào)控水稻的防御反應(yīng)
    3.11 轉(zhuǎn)錄組分析
        3.11.1 差異表達(dá)基因篩選和分析
        3.11.2 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)驗(yàn)證
        3.11.3 GO富集分析
        3.11.4 KEGG富集分析
    3.12 酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)
        3.12.1 SPL33與 26S蛋白酶復(fù)合體亞基在酵母中互作
        3.12.2 SPL33與水稻類病斑RLS1和OsLMS在酵母中互作
        3.12.3 SPL33與其他蛋白在酵母中的互作
第四章 討論
    4.1 SPL33編碼一個(gè)eEF1A-like蛋白
    4.2 SPL33功能缺失導(dǎo)致細(xì)胞死亡和葉片早衰
    4.3 SPL33功能缺失誘導(dǎo)水稻的防御反應(yīng)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3860998