【摘要】：雙生病毒是一類具有孿生顆粒形態(tài)的單鏈環(huán)狀DNA病毒,廣泛分布于全球50多個國家和地區(qū),對番茄、木薯、棉花等多種草本植物造成毀滅性危害。近年來,隨著高通量測序技術的發(fā)展,研究者們不斷地從柑橘、葡萄、桑樹和蘋果等多種多年生木本植物中檢測到了新的雙生病毒。由于基因組比較小,編碼的遺傳信息有限,雙生病毒需要依賴與植物復雜的相互作用才能完成復制、轉錄和移動等生活史。因此,研究雙生病毒與植物的互作對于了解植物抵御病毒侵染的機制以及病毒的致病機理具有重要作用。桑花葉型矮縮相關病毒(Mulberry mosaic dwarf-associated virus,MMDaV)是從表現(xiàn)花葉和矮縮的桑樹上分離的一種單組份雙生病毒。由于生物學特性以及致病機理尚不明確,MMDaV被國際病毒分類委員會劃分為雙生病毒科的一個暫定種。本論文充分利用研究植物與病毒互作的模式植物——本氏煙,對MMDaV與植物的相互作用開展了以下研究:首先構建了MMDaV的侵染性克隆并將其接種本氏煙,發(fā)現(xiàn)MMDaV的侵染性克隆接種3天后在本氏煙上引起了類似過敏性反應的細胞死亡。進一步將MMDaV病毒鏈上編碼的V1、V2、V3、V4和V5以及互補鏈上編碼的C1(RepA)和C2(Rep)構建到含有GFP標簽的植物雙元表達載體,利用農桿菌介導的瞬時表達方法浸潤本氏煙,發(fā)現(xiàn)MMDaV編碼的RepA的表達在本氏煙上誘導了細胞死亡。為了明確RepA引起細胞死亡的相關功能域,利用生物信息學對RepA的序列和結構域進行了分析,構建了RepA的8個缺失突變體。通過農桿菌介導的瞬時表達試驗,發(fā)現(xiàn)RepA的RCA motif是RepA在本氏煙上誘導細胞死亡所必需的。進一步利用激光共聚焦顯微鏡對RepA及其突變體的亞細胞定位進行分析,發(fā)現(xiàn)RepA定位于本氏煙表皮細胞的細胞核中,并且RepA的細胞核定位可能與其誘導的細胞死亡有關。在植物中,MAPK級聯(lián)反應和茉莉酸等信號途徑參與了植物對多種病原物的抗性。為了篩選參與RepA誘導的細胞死亡的寄主因子,利用病毒誘導的基因沉默技術對本氏煙中的NDR1、RAR1、COI1、CTR1、NTF6、WRKY1、NPR1和MEK2等8個基因進行沉默,之后在相應基因沉默的煙草上瞬時表達RepA,發(fā)現(xiàn)NDR1、RAR1、COI1、CTR1、NTF6、NPR1和MEK2等7個基因的沉默不影響RepA引起的細胞死亡的產生,而WRKY1沉默后抑制了RepA引起的細胞死亡。進一步在WRKY1沉默的植物上接種MMDaV的侵染性克隆,發(fā)現(xiàn)WRKY1的沉默也抑制了MMDaV侵染引起的細胞死亡。利用實時熒光定量PCR分析了RepA以及MMDaV接種后WRKY1的基因表達情況,發(fā)現(xiàn)RepA的表達或者MMDaV的侵染均顯著上調了WRKY1的表達,推測MMDaV的RepA通過激活WRKY1的表達而引起了細胞死亡反應。
【學位授予單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S432.41
【圖文】：

2玉米線條病毒屬病毒是一類由葉蟬以持久性方式傳播的單組份雙生病毒�；蚪M是 2.6-2.8kb的單鏈環(huán)狀 DNA 分子，病毒鏈含有 2 個 ORF (V1 和 V2)，分別編碼衣殼蛋白 (Coat protein, CP)和運動蛋白 (Movement protein, MP)；互補鏈含有 2 個 ORF (C1 和 C2)，分別編碼與復制相關的蛋白 (Replication associated protein A, RepA 和 Replication associated protein, Rep)。該病毒屬病毒兩條鏈之間還包含兩個大小不同的基因間隔區(qū)，分別為大的基因間隔區(qū) (Large intergenic region,LIR)和小的基因間隔區(qū) (Small intergenic region, SIR)。LIR 中含有雙生病毒復制所必需的 9 堿基保守序列“TAATATT↓AC”，SIR 中含有轉錄的終止信號。玉米線條病毒屬病毒既能侵染單子葉植

為了反抗植物的 PTI 以達到成功侵染的目的，病原物也進化出多種方式，如干擾膜上受體MP 的識別，或者分泌一些效應蛋白來改變抗性信號或者抑制其防衛(wèi)反應 (Dodds and Rath10)。如革蘭氏陰性細菌通過水平基因轉化和對鞭毛器官的適應，進化出一種 III 型分泌系TSS)，細菌可以通過 TTSS 將效應蛋白傳送到寄主植物的細胞內，從而抑制 PAMP 介導的防應。丁香假單胞菌可以分泌 AvrPto、AvrRpt2 和 AvrRpm1 來抑制植物的 PTI。致病疫霉的效 Avr3a 通過與寄主的 CMPG1 E3 連接酶互作來抑制激發(fā)子誘導的細胞死亡 (Bos et al., 2010一旦病原物分泌的效應蛋白突破了寄主植物第一道防線-PTI，植物又會進化出第二道更專的免疫機制來識別效應子，進而引發(fā)效應子觸發(fā)的免疫反應 (Effector-Triggered Immunity, suda and Katagiri, 2010)。寄主植物分泌抗性蛋白 (R 蛋白)，可以特異性識別細菌、真菌、卵病毒等病原物的效應蛋白，進而激活 ETI 反應。研究表明，很多 R 蛋白都含有核酸結合位BS)、富含亮氨酸重復結構域 (LRR)、卷曲螺旋區(qū)域 (CC) 和 Toll-白介素-1 受體 (TIR) 等結別負責對效應子的識別和信號轉運等，進而抵抗病原物的侵染 (Cuietal.,2015)。幾乎每一個基因組都會編碼幾百個 NB-LRRs 負責 ETI 的激活 (Hofberger et al., 2014)。圖 1.3 植物與病原物的互作模式圖 (Dangl et al., 2013)Fig. 1.3 Model diagram of plant and pathogen interactions

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 何廣蕾;;細胞凋亡與細胞壞死[J];生物學教學;2015年02期

2 ;第一屆Cell Death and Disease研討會暨第四屆中英“細胞死亡、干細胞與癌癥”國際研討會在上海召開[J];中華細胞與干細胞雜志(電子版);2012年04期

3 李璽;牛萬成;花嶸;張召輝;;細胞死亡概念的發(fā)展及啟示[J];醫(yī)學與哲學(人文社會醫(yī)學版);2007年01期

4 徐振宇,李強,李悅欣,劉爽,于常海;自體吞噬在細胞死亡中的角色[J];生理科學進展;2004年04期

5 ;有沒有不依賴Caspase的細胞死亡?[J];生命的化學;2004年06期

6 朱明華;細胞死亡的形態(tài)學認識及其研究意義[J];診斷病理學雜志;2003年04期

7 吳人亮,李娜萍;細胞凋亡、脹亡和壞死——關于細胞死亡的新認識[J];中華病理學雜志;2002年05期

8 繆成森;;醫(yī)用英語選讀(九)[J];安徽醫(yī)學;1988年01期

9 楊毅;解讀細胞死亡[J];大自然探索;2001年06期

10 楊欣;;細胞死亡的方式[J];百科知識;2014年04期

相關會議論文 前10條

1 雷曉光;;活性小分子在調控細胞死亡過程中的應用[A];第八屆全國化學生物學學術會議論文摘要集[C];2013年

2 于丹;李爾然;王秋月;康健;;AQP1與細胞死亡機制的關聯(lián)性研究[A];中華醫(yī)學會呼吸病學年會——2011（第十二次全國呼吸病學學術會議）論文匯編[C];2011年

3 謝昌傳;;基礎穩(wěn)態(tài)重鏈鐵蛋白和可誘導重鏈鐵蛋白在腫瘤壞死因子誘導L929細胞死亡中的不同作用[A];第六屆全國免疫學學術大會論文集[C];2008年

4 陳俊斌;房雅麗;范軍;;擬南芥中有復雜的遺傳機制調控NLP引起的細胞死亡[A];中國植物病理學會2017年學術年會論文集[C];2017年

5 王晶;張紀巖;王慶陽;黎燕;沈倍奮;;cAMP拮抗TNF-α誘導L929細胞死亡的機制探討[A];第六屆全國免疫學學術大會論文集[C];2008年

6 陳俊斌;范軍;;介導NLP激發(fā)細胞死亡的擬南芥QTL精細定位[A];中國植物病理學會2018年學術年會論文集[C];2018年

7 于光濤;饒浪;吳浩;楊雷雷;卜琳琳;鄧偉偉;武磊;南小林;張文峰;趙興中;劉威;孫志軍;;髓源抑制性細胞膜包被的磁性納米顆粒在癌癥診斷治療中的應用:誘導巨噬細胞極化同時協(xié)同免疫原性細胞死亡[A];第十二次全國口腔頜面-頭頸腫瘤內科及脈管疾病學術會議暨第二次河南省抗癌協(xié)會口腔頜面腫瘤學會會議論文匯編[C];2018年

8 陳采鳳;張亞璽;劉彥信;鄭德先;;ROS和JNK在AD5-10誘導的細胞死亡中的作用機制研究[A];2008年中國病理生理學會第十一屆腫瘤和第十二屆免疫專業(yè)委員會學術會議論文集[C];2008年

9 周榮華;董興波;余安;甘莉;楊在清;;Nampt介導的細胞抗凋亡機制研究[A];全國動物生理生化第七屆全國代表大會暨第十三次學術交流會論文摘要匯編[C];2014年

10 吳玉俊;高陽;詹延延;周儉民;黎家;何凱;;受體激酶BAK1是調節(jié)植物PTI和ETI的重要節(jié)點[A];2018全國植物生物學大會論文集[C];2018年

相關重要報紙文章 前10條

1 李山;植物擁有防止危險突變的保護機制[N];科技日報;2009年

2 平;發(fā)現(xiàn)細胞死亡新形式[N];健康報;2007年

3 編譯 王金元;細胞死亡導致人類變老[N];北京科技報;2005年

4 曹麗君;細胞死亡將有新定義？[N];醫(yī)藥經濟報;2004年

5 本報記者 許琦敏;中國科研應有自己的品格[N];文匯報;2013年

6 姜巖 魏忠杰 錢錚;2002年諾貝爾醫(yī)學獎發(fā)現(xiàn)細胞死亡基因規(guī)則[N];中國保險報;2002年

7 記者 劉霞;英找到預防腦部疾病中腦細胞死亡的方法[N];科技日報;2012年

8 余志平;Argent系統(tǒng)可調控的治癌新法[N];醫(yī)藥經濟報;2001年

9 勞英堅;揭示細胞凋亡的奧秘[N];中國醫(yī)藥報;2002年

10 張玉勝;“耽誤多少事”是對散漫作風的有力詰問[N];中國紀檢監(jiān)察報;2015年

相關博士學位論文 前10條

1 方升林;過量鐵對機體損傷效應及其誘導細胞死亡的機制研究[D];浙江大學;2018年

2 鐘睿;脫氧胞苷激酶（dCK）在電離輻射誘導細胞死亡中的作用和機制研究[D];吉林大學;2017年

3 謝昌傳;基礎穩(wěn)態(tài)重鏈鐵蛋白和可誘導重鏈鐵蛋白在腫瘤壞死因子誘導L929細胞死亡中的不同作用[D];廈門大學;2007年

4 高陽;擬南芥類受體激酶BAK1和BKK1介導的細胞死亡的分子機理研究[D];蘭州大學;2017年

5 陳采鳳;ROS和JNK在AD5-10誘導的細胞死亡中的作用機制研究[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學;2008年

6 劉剛;自噬在小麥受葉銹菌侵染誘發(fā)的過敏性細胞死亡中的作用[D];河北農業(yè)大學;2015年

7 陳雅琳;Ⅱ型抗CD20抗體誘導B細胞淋巴瘤死亡的作用機制研究[D];第二軍醫(yī)大學;2015年

8 初曉;細菌核酸誘導滋養(yǎng)細胞死亡及其機制研究[D];吉林大學;2014年

9 趙s沛

本文編號：2726185