本文關(guān)鍵詞：向日葵響應黃萎病菌侵染的轉(zhuǎn)錄組分析及抗病相關(guān)基因挖掘　出處：《內(nèi)蒙古大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 向日葵 黃萎病 RNA-Seq 轉(zhuǎn)錄組 差異表達基因 抗病相關(guān)基因 qPCR驗證

【摘要】：向日葵(Helianthus annuus L.)是一種重要的油料作物和觀賞植物,也是一種潛在的能源植物。它是關(guān)系一些國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要生物資源。然而近年來,向日葵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展卻受到黃萎病的嚴重威脅。因此,了解向日葵和黃萎病菌的互作機制,發(fā)掘與向日葵黃萎病抗性相關(guān)的重要基因及生物學通路,對向日葵抗病育種工程具有重要意義。然而,由于抗病材料和遺傳信息的匱乏,使得針對向日葵抗黃萎病分子機制的研究進展緩慢。本文分析了向日葵抗病材料S18和易感病材料P77在黃萎病菌誘導下的主要生理生化指標響應規(guī)律,并利用RNA-Seq技術(shù),對經(jīng)黃萎病菌侵染不同時間的16個向日葵樣品進行了轉(zhuǎn)錄組深度測序,并獲得了向日葵響應黃萎病侵染的大量表達基因信息,并采用生物信息學分析方法,對向日葵與黃萎病病菌的互作機制進行了深入研究。通過對轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的比較分析,獲得大量差異表達基因(Differentially expressed genes,DEGs),通過對這些 DEGs 的 GO 信息注釋獲得和抗性相關(guān)的基因;通過KEGG富集分析和基因共表達網(wǎng)絡研究揭示向日葵響應黃萎病菌侵染的分子機制。主要結(jié)果總結(jié)如下:1、為了研究向日葵抗黃萎病的生理生化響應機制,對S18和P77在黃萎病菌侵染在8個時間點(Oh、6h、12h、24h、2d、3d、5d、10d)的生理生化指標進行了測定,結(jié)果顯示:S18在多個處理時間點上的可溶性蛋白(Soluble protein)含量、POD和SOD活性高于P77,并且S18在4個處理點上的MDA含量低于P77,說明在黃萎病侵染下,S18可通過多途徑來防御病原菌侵入并保護自身細胞免受傷害。2、對16個向日葵RNA樣本轉(zhuǎn)錄組測序并利用生物信息學方法對測序原始Reads處理后得到110571個Unigenes;利用BLAST等軟件對所有Unigenes進行功能注釋,52406個Unigenes被注釋到了 GO功能庫的55個GO條目下,46676個Unigenes被注釋到128個KEGG代謝通路中,32215個Unigenes被注釋25個COG直系同源基因數(shù)據(jù)庫中。3、在RD,SD和D數(shù)據(jù)集中,通過對品種間共表達DEGS的GO信息分析,共獲得1231個與抗病相關(guān)的DEGs;通過品種間特異DEGs的GO信息分析,在S18和P77中分別獲得759和511個與抗病相關(guān)的DEGs。許多基因與多種抗性因子相關(guān),如:過氧化物酶(POD)、谷胱甘肽過氧化物酶、水通道蛋白、幾丁質(zhì)等;進一步研究發(fā)現(xiàn)這些基因在植物和病原菌互作中起關(guān)鍵作用。4、通過KEGG分析,98個基因富集于植物信號轉(zhuǎn)導通路中;112個基因富集于植物-病原菌互作通路中;52個基因富集于類黃酮生物代謝通路中。在這些植物抗病相關(guān)KEGG通路中的許多節(jié)點因子活性與植物抗病性呈正相關(guān)關(guān)系,例如:CNGC、RBOH、MYC2、NPR1和TGA,其編碼基因在S18和P77中大多數(shù)均上調(diào)表達,它們的平均相對表達量在S18中較在P77中更高;還有一些節(jié)點因子活性與植物抗病性呈負相關(guān)關(guān)系,如:FLS2和JAZ;本研究中編碼FLS2的基因在S18和P77中均下調(diào)表達,這些基因表達水平在S18中比在P77中更低;編碼JAZ的基因在P77中均上調(diào)表達,S18中卻2個編碼JAZ的基因下調(diào)表達;研究還發(fā)現(xiàn)一些DEGs還參與了脫落酸(ABA)、乙烯(ET)、水楊酸(SA)、茉莉酸(JA)等信號轉(zhuǎn)導通路。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S435.655

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姚煥章,王玉梅;繁殖棉黃萎病菌培養(yǎng)料的改進[J];植物保護;1982年05期

2 孫文姬,簡桂良;棉花葉柄是分離黃萎病菌的最佳部位[J];植保技術(shù)與推廣;2000年02期

3 陳旭升,陳永萱,黃駿麒,王祝鳴;三個黃萎病菌系致萎峰蛋白電泳圖譜分析[J];中國棉花;2002年05期

4 房衛(wèi)平,王家典,孫玉堂,唐中杰;棉花抗黃萎病種質(zhì)豫棉19、21號的抗性遺傳研究[J];河南農(nóng)業(yè)科學;2003年07期

5 張莉,段維軍,李國英,宋蓓;應用聚合酶鏈式反應鑒定新疆棉花落葉型黃萎病菌[J];植物檢疫;2004年05期

6 許愛玲,段國琪,王小民,吉貞芳;轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉對黃萎病的響應[J];中國棉花;2005年06期

7 簡桂良,盧美光,王燦株;棉花品種對黃萎病慢病性初步研究[J];棉花學報;2005年01期

8 林玲;陳志石;龔偉榮;張愛香;顧甘雨;顧本康;;間接ELISA法檢測棉子攜帶黃萎病菌新方法[J];棉花學報;2006年06期

9 丁述舉;;從抗蟲棉發(fā)病現(xiàn)狀談黃萎病防治途徑[J];中國棉花;2008年08期

10 朱荷琴;馮自力;劉雪英;趙麗紅;師勇強;;棉花生長后期剖稈調(diào)查黃萎病方法商榷[J];中國棉花;2009年08期

相關(guān)會議論文 前10條

1 林玲;陳志石;龔偉榮;張愛香;周益軍;顧本康;;間接ELISA法檢測棉子攜帶黃萎病菌新方法[A];中國植物病理學會2006年學術(shù)年會論文集[C];2006年

2 白瑋;張銳;牛天貴;郭三堆;;抗落葉型黃萎病菌蛋白質(zhì)的分離純化及相關(guān)基因的克隆[A];全國作物生物技術(shù)與誘變技術(shù)學術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

3 簡桂良;齊放軍;張文蔚;;棉花抗黃萎病品種選育策略的思考[A];中國植物病理學會2010年學術(shù)年會論文集[C];2010年

4 沙月霞;簡桂良;盧美光;肖崇剛;;棉花抗病品種葉片特異蛋白對黃萎病菌毒素鈍化作用初步研究[A];中國植物病理學會2004年學術(shù)年會論文集[C];2004年

5 王雪;王省芬;馬峙英;張桂寅;李喜煥;;黃萎病菌脅迫條件下棉花葉片的蛋白質(zhì)組分析[A];中國棉花學會2006年年會暨第七次代表大會論文匯編[C];2006年

6 張祥林;;苜蓿黃萎病的進境風險分析[A];中國植物病理學會2006年學術(shù)年會論文集[C];2006年

7 曾昭云;張志剛;賀云新;梅正鼎;;加強長江流域主產(chǎn)棉區(qū)抗黃萎病育種的對策與建議[A];中國棉花學會2007年年會論文匯編[C];2007年

8 葉鵬盛;曾華蘭;譚永久;韋樹谷;李瓊英;何煉;;棉花抗黃萎病性選育研究[A];中國棉花學會2006年年會暨第七次代表大會論文匯編[C];2006年

9 林玲;陳志石;龔偉榮;張愛香;顧甘雨;顧本康;;利用間接ELISA法檢測棉籽黃萎病菌[A];2005年華東植物病理學術(shù)研討會論文集[C];2005年

10 曹雄;卜浩宇;趙君;;向日葵黃萎病的研究進展[A];中國植物病理學會2011年學術(shù)年會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前8條

1 ;我省育出世界首批抗黃萎病棉種[N];河北日報;2010年

2 本報記者 鐔立勇　通訊員 信國安;萎菌凈:投入6元錢 畝產(chǎn)增一成[N];河北經(jīng)濟日報;2011年

3 萊陽農(nóng)學院 朱國英;棉花枯萎病黃萎病發(fā)生原因及防治策略[N];農(nóng)資導報;2006年

4 河北省農(nóng)科院植保所 孫茜;茄子不嫁接防黃萎病的措施[N];河北科技報;2012年

5 本報記者 齊文桂 本報通訊員 李鑫;專家指出：防治棉花“癌癥”須采取綜合措施[N];山東科技報;2007年

6 本報記者 劉家琴;專家談棉花枯黃萎病的防治[N];農(nóng)民日報;2009年

7 本報特約記者 王智廣;棉花植保問題十二談(2)[N];河北農(nóng)民報;2007年

8 寧津縣農(nóng)業(yè)局 劉忠強;棉花生產(chǎn)存在五大誤區(qū)[N];山東科技報;2007年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 田亮亮;黃萎病菌致病相關(guān)基因VdMsb的功能研究及棉花幾丁質(zhì)相關(guān)基因家族的全基因組鑒定與功能分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2014年

2 郭偉鋒;海島棉乙烯響應因子GbERF1-like在抗黃萎病反應中的功能解析[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2016年

3 郭樹春;向日葵響應黃萎病菌侵染的轉(zhuǎn)錄組分析及抗病相關(guān)基因挖掘[D];內(nèi)蒙古大學;2017年

4 謝成建;棉花在黃萎病菌侵染早期的蛋白質(zhì)組及表達譜分析[D];西南大學;2011年

5 張書玲;黃萎病菌誘導下海島棉全長cDNA文庫構(gòu)建與抗病相關(guān)基因克隆[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2013年

6 張莉;新疆棉花枯、黃萎病菌群體變異監(jiān)測及分子檢測[D];西北農(nóng)林科技大學;2004年

7 徐理;棉花與黃萎病菌的分子互作機制研究及GbWRKY1基因的功能鑒定[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2011年

8 王紅梅;棉花抗黃萎病遺傳及分子標記研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2005年

9 高巍;棉花響應黃萎病菌分子機制的蛋白質(zhì)組學研究及HDTF1基因的功能鑒定[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2014年

10 張國漪;菌根真菌和生物有機肥結(jié)合對棉花土傳黃萎病防控作用及其機制[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2012年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 邵冰欣;基于轉(zhuǎn)錄組測序篩選及克隆棉花抗黃萎病相關(guān)基因[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2015年

2 岳永亮;七種農(nóng)林植物黃萎病病原鑒定及其交互感染試驗[D];石河子大學;2015年

3 張坤;棉花轉(zhuǎn)錄因子GhWRKY40-like和GhWRKY70在抗黃萎病中的功能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2015年

4 陳娟;白菜黃萎病抗性分子鑒定技術(shù)的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2014年

5 張華崇;VIGS技術(shù)解析陸地棉抗黃萎病相關(guān)基因及GhB2功能初步鑒定[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2016年

6 杜曉宇;VSAD1參與調(diào)控植物黃萎病的抗性反應[D];河南大學;2016年

7 鄭永杰;基于轉(zhuǎn)錄組和VIGS技術(shù)發(fā)掘棉花抗黃萎病相關(guān)基因[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2015年

8 趙貴元;轉(zhuǎn)基因抗蟲棉黃萎病發(fā)生模式和黃萎病菌遺傳分化[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2010年

9 劉敏;棉花根響應黃萎病菌侵染的轉(zhuǎn)錄組分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2013年

10 沈凡瑞;黃萎病菌侵染對感病棉花品種葉片蛋白質(zhì)組的影響[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2014年

，

本文編號：1348821