本文關(guān)鍵詞：microRNAs和RPW8.1調(diào)控水稻稻瘟病抗性

  更多相關(guān)文章： 水稻 稻瘟病抗性 RPW8.1 miRNAs PTI

【摘要】：稻瘟病菌對全世界的水稻生產(chǎn)構(gòu)成威脅,嚴(yán)重影響世界糧食安全,有關(guān)水稻與稻瘟病菌的互作機理是本領(lǐng)域研究熱點之一。miRNAs作為一種重要的調(diào)節(jié)因子,調(diào)節(jié)著植物生長發(fā)育、抗逆抗病等。之前,我們實驗室通過對感病材料LTH和抗病材料IRBLkm-Ts接種稻瘟病菌,用高通量測序檢測了侵染前后miRNAs的積累量。本實驗對其中三個miRNAs構(gòu)建過表達(dá)株系,并檢測其對稻瘟病菌的抗性及其參與的抗性通路。主要取得了以下結(jié)果：接種稻瘟病菌后,miR169a的積累在感病材料LTH和抗病材料IRBLkm-Ts中均有明顯升高。對miR169a過表達(dá)植株進(jìn)行滴菌和噴菌檢測,表現(xiàn)出對稻瘟病菌抗性減弱,用qRT-PCR方法檢測到OsRP10的轉(zhuǎn)錄水平明顯低于野生型上的轉(zhuǎn)錄水平。用flg22和chitin處理miR169a過表達(dá)植株發(fā)現(xiàn),基礎(chǔ)抗性標(biāo)記基因OsKS4轉(zhuǎn)錄水平?jīng)]有被誘導(dǎo)起來,而OsNAC4的轉(zhuǎn)錄水平直到8hr時才達(dá)到較高的水平,因此推測miR169a對水稻早期的抗病并沒有太大影響。綜上所述,miR169a負(fù)調(diào)水稻稻瘟病抗性,但對水稻早期抗性沒有顯著抑制作用。MiR827a在LTH接菌48hr后,積累量達(dá)到0hr和12hr的10倍左右,而在抗病材料IRBLkm-Ts接菌12hr后,積累量與不接菌的對照相比,升高了3倍多。對miR827a過表達(dá)植株接菌后發(fā)現(xiàn),過表達(dá)植株較野生型表現(xiàn)出抗性增強,OsPR10基因在接菌48hr后,轉(zhuǎn)錄水平顯著高于野生型。用flg22和chitin處理miR827a過表達(dá)植株后發(fā)現(xiàn),在受到flg22處理后,基礎(chǔ)抗性標(biāo)記基因OsNAC4和OsKS4的轉(zhuǎn)錄水平顯著高于對照材料TP309上的轉(zhuǎn)錄水平；在受到chitin誘導(dǎo)8hr后,基礎(chǔ)抗性標(biāo)記基因OsNAC4的轉(zhuǎn)錄水平顯著高于對照材料TP309上的轉(zhuǎn)錄水平。上述結(jié)果提示miR827a通過正調(diào)PTI(早期)抗性和后期抗性來增強水稻對稻瘟病菌的抗性。MiR167d在LTH中的誘導(dǎo)表達(dá)量要高于IRBLkm-Ts。對miR167d過表達(dá)株系進(jìn)行接菌鑒定,發(fā)現(xiàn)miR167d過表達(dá)植株較野生型更加感稻瘟病菌,同時OsPR10誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄水平明顯低于野生型中的轉(zhuǎn)錄水平。用flg22和chitin處理miR167d過表達(dá)植株后,檢測到OsKS4的轉(zhuǎn)錄水平與野生型中相比沒有明顯差異,但OsNAC4的轉(zhuǎn)錄水平則明顯高于野生型中的轉(zhuǎn)錄水平。因此我們推測miR167d負(fù)調(diào)控了水稻對稻瘟病菌的抗性,但miR167d對水稻的PTI反應(yīng)有部分的促進(jìn)作用。AtRPW8.1是擬南芥中的一個廣譜抗性蛋白。我們檢測了AtRPW8.1異源表達(dá)的轉(zhuǎn)基因水稻中RPW8.1對水稻稻瘟病抗性的影響。通過對T3代RPW8.1轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行接菌鑒定,發(fā)現(xiàn)接菌后RPW8.1的轉(zhuǎn)錄水平和蛋白積累量都明顯提高,證明外源蛋白RPW8.1在水稻中可以受稻瘟病菌誘導(dǎo)表達(dá)�？共⌒澡b定發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因水稻對稻瘟病菌表現(xiàn)明顯抗性,抗性標(biāo)記基因OsPBZ1和OsPR10基因的轉(zhuǎn)錄也顯著高于對照材料中的轉(zhuǎn)錄水平,說明RPW8.1可以正調(diào)水稻稻瘟病抗性。進(jìn)一步用flg22和chitin處理RPW8.1轉(zhuǎn)基因植株后,檢測到RPW8.1的轉(zhuǎn)錄水平和蛋白積累量明顯升高,同時基礎(chǔ)抗性標(biāo)記基因OsNAC4的轉(zhuǎn)錄水平也明顯高于野生型中的轉(zhuǎn)錄水平。綜上所述,我們推斷RPW8.1可以在水稻中異源誘導(dǎo)表達(dá),增強水稻對稻瘟病菌的抗性。
【關(guān)鍵詞】：水稻 稻瘟病抗性 RPW8.1 miRNAs PTI
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S435.111.41
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 1 文獻(xiàn)綜述10-19
• 1.1 植物免疫反應(yīng)10-12
• 1.1.1 植物天然免疫反應(yīng)10-11
• 1.1.2 植物系統(tǒng)獲得性抗性11-12
• 1.2 水稻與稻瘟病菌的互作12-15
• 1.2.1 稻瘟病的危害及其對水稻的侵染12-13
• 1.2.2 水稻與稻瘟病互作的分子機理13-15
• 1.3 MicroRNAs(miRNAs)的功能及其與植物免疫反應(yīng)的相關(guān)性15-17
• 1.3.1 MiRNAs的合成及其功能15-16
• 1.3.2 MiRNAs對植物免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)16
• 1.3.3 MiRNAs調(diào)控水稻稻瘟病抗性16-17
• 1.4 廣譜抗病蛋白RPW8.1的研究進(jìn)展17-18
• 1.5 本論文選題的目的與意義18-19
• 2 材料與方法19-29
• 2.1 實驗材料19-21
• 2.1.1 水稻轉(zhuǎn)基因材料19
• 2.1.2 實驗所用稻瘟病菌菌株19
• 2.1.3 遺傳轉(zhuǎn)化所用的載體與菌株19
• 2.1.4 本實驗所用試劑19-20
• 2.1.5 實驗所用抗生素20
• 2.1.6 實驗所用培養(yǎng)基20
• 2.1.7 實驗所用儀器設(shè)備20-21
• 2.2 實驗方法21-29
• 2.2.1 水稻遺傳轉(zhuǎn)化21-23
• 2.2.2 對遺傳轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的水稻植株進(jìn)行陽性鑒定23-27
• 2.2.3 對水稻轉(zhuǎn)基因株系抗性鑒定27-29
• 3 結(jié)果與分析29-51
• 3.1 MiRNAs過表達(dá)載體的水稻遺傳轉(zhuǎn)化29-30
• 3.2 MiR169a調(diào)控水稻稻瘟病抗性分析30-36
• 3.2.1 MiR169a轉(zhuǎn)基因株系中miR169a的積累量分析30
• 3.2.2 MiR169a過表達(dá)植株中miR169a靶基因的轉(zhuǎn)錄水平分析30-32
• 3.2.3 MiR169a過表達(dá)株系抗病表型的分析32-33
• 3.2.4 MiR169a過表達(dá)株系噴菌后抗病表型的分析33-34
• 3.2.5 MiR169a對水稻抗性基因的調(diào)控34-35
• 3.2.6 MiR169a對水稻PTI的調(diào)控35-36
• 3.3 MiR827a調(diào)控水稻稻瘟病抗性的分析36-40
• 3.3.1 MiR827a轉(zhuǎn)基因株系中miR827a積累量的分析36
• 3.3.2 MiR827a過表達(dá)株系中miR827a靶基因的轉(zhuǎn)錄水平分析36-37
• 3.3.3 MiR827a過表達(dá)植株對稻瘟病抗病表型的鑒定37-38
• 3.3.4 MiR827a對水稻中抗性基因的調(diào)控38-39
• 3.3.5 MiR827a對PTI抗性的調(diào)控39-40
• 3.4 MiR167d對水稻稻瘟病抗性的調(diào)控分析40-45
• 3.4.1 MiR167d轉(zhuǎn)基因株系中miR167d的積累量分析40-41
• 3.4.2 MiR167d過表達(dá)植株中miR167d靶基因的表達(dá)量分析41-42
• 3.4.3 MiR167d過表達(dá)植株的稻瘟病抗病表型的鑒定與分析42-43
• 3.4.4 MiR167d對水稻中免疫相關(guān)基因的調(diào)控43-44
• 3.4.5 MiR167d對PTI抗性的調(diào)控44-45
• 3.5 RPW8.1對水稻稻瘟病抗性抗性的調(diào)控分析45-51
• 3.5.1 RPW8.1抗病株系的鑒定45-46
• 3.5.2 RPW8.1表達(dá)量與水稻稻瘟病抗性增強的相關(guān)性分析46-47
• 3.5.3 RPW8.1對水稻稻瘟病抗性基因的調(diào)控47-48
• 3.5.4 RPW8.1對PTI抗性的響應(yīng)分析48-49
• 3.5.5 RPW8.1對水稻PTI抗性調(diào)控分析49-51
• 4 討論51-54
• 4.1 MiRNAs對水稻抗性的調(diào)節(jié)51-52
• 4.2 RPW8.1對水稻抗性的調(diào)節(jié)52-54
• 參考文獻(xiàn)54-66
• 致謝66-68
• 附錄68-69

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;中國首先向世界公布水稻基因圖[J];中國稻米;2002年03期

2 江澤民;在國際水稻大會上的講話[J];中國稻米;2002年06期

3 ;我國科學(xué)家“解讀”水稻基因[J];發(fā)明與革新;2002年06期

4 ;我國率先破譯水稻基因 解決全球一半人吃飯問題[J];國土經(jīng)濟;2002年05期

5 ;水稻基因竟然比人的基因還多[J];科技廣場;2002年05期

6 平;用中國水稻養(yǎng)活全世界[J];南方農(nóng)村;2002年04期

7 道吉;首屆國際水稻大會在京召開[J];南京農(nóng)專學(xué)報;2002年03期

8 ;我國科學(xué)家“鳥槍”搞定水稻基因[J];農(nóng)家之友;2002年05期

9 ;水稻基因“精細(xì)圖”讓中國農(nóng)業(yè)吃了“定心丸”[J];江西農(nóng)業(yè)科技;2003年01期

10 ;我國啟動破解雜交水稻基因功能密碼工程[J];食品科學(xué);2005年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙基洪;;水稻與菰屬間性狀轉(zhuǎn)移研究[A];新世紀(jì) 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

2 張國良;陳文軍;戴其根;許軻;霍中洋;張洪程;;水稻耐1，2，4-三氯苯脅迫基因型的篩選[A];中國作物學(xué)會栽培專業(yè)委員會換屆暨學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

3 裴忠有;;水稻T—DNA插入群體的建立及突變體篩選[A];2008中國作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

4 張桂權(quán);丁效華;曾瑞珍;張澤民;李文濤;陳兆貴;劉冠明;何風(fēng)華;AkshayTulukdar;劉芳;席章營;黃朝鋒;朱文銀;易懋升;秦利軍;施軍瓊;趙芳明;馮明姬;單澤林;陳嵐;郭曉琴;JaiChandRana;;水稻功能基因組學(xué)材料平臺的建立[A];中國的遺傳學(xué)研究——中國遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

5 王景余;孫海波;李艷萍;鄒美智;;水稻遺傳轉(zhuǎn)化研究及應(yīng)用進(jìn)展[A];中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)會第三屆會員代表大會暨學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2006年

6 姬生棟;秦廣雍;耿颯;盛有名;薛華政;吳劉成;徐存拴;霍裕平;;離子束介導(dǎo)玉米基因組DNA的水稻后代遺傳性狀研究[A];全國作物生物技術(shù)與誘變技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

7 李陽生;朱英國;;水稻設(shè)計育種[A];中國的遺傳學(xué)研究——中國遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

8 羅彥長;王守海;;分子標(biāo)記輔助水稻抗病蟲育種進(jìn)展[A];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)理論與實踐——安徽現(xiàn)代農(nóng)業(yè)博士科技論壇論文集[C];2007年

9 沈輝;王宗陽;;水稻OsEBP89基因啟動子的功能分析[A];中國植物生理學(xué)會全國學(xué)術(shù)年會暨成立40周年慶祝大會學(xué)術(shù)論文摘要匯編[C];2003年

10 陳石燕;王宗陽;;T-DNA介導(dǎo)的promoter trap系統(tǒng)[A];中國植物生理學(xué)會第九次全國會議論文摘要匯編[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;日本破譯3.2萬個水稻基因[N];今日信息報;2003年

2 田耕;水稻基因組圖譜帶來希望與困惑[N];大眾科技報;2002年

3 本報記者 徐玲玲;楊煥明：評說水稻“基因大戰(zhàn)”[N];科技日報;2001年

4 本報駐美國記者 王如君;水稻基因研究里程碑（科技大觀）[N];人民日報;2002年

5 楊健、蔣建科;水稻基因“天書”被打開[N];人民日報;2005年

6 通訊員 婁沂春 記者 馬瑛瑛;浙大成功開發(fā)大容量水稻基因芯片[N];浙江日報;2001年

7 記者　韓曉玲、通訊員　王景剛;水稻基因研究獲突破性進(jìn)展 將全面提升我國水稻國際競爭力[N];湖北日報;2006年

8 鄧肯;永久保護世界水稻資源協(xié)議簽訂[N];科技日報;2007年

9 徐瑞哲;滬蘇皖育出“軟糯”水稻新品種[N];農(nóng)民日報;2006年

10 劉新萍;高個水稻具有玉米特性[N];江蘇科技報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王兆海;水稻類病變相關(guān)基因SPL29的克隆和功能研究[D];武漢大學(xué);2014年

2 楊慧;水稻精氨酸酶基因啟動子表達(dá)模式及精氨酸酶基因的功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2014年

3 李萬昌;2個水稻苗期失綠葉基因的圖位克隆[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年

4 陳雋;水稻穗型與粒型調(diào)控基因FUWA的圖位克隆與功能分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

5 黃立鈺;水稻抗旱比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析及候選基因OsDRAP1功能驗證[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2014年

6 劉小云;水稻H3K27甲基轉(zhuǎn)移酶基因的功能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

7 崔迪;粳稻抗逆性關(guān)聯(lián)分析及云南農(nóng)家保護水稻地方品種遺傳多樣性的歷時變化[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

8 崔彥茹;利用選擇育種群體進(jìn)行水稻高產(chǎn)、抗旱和耐鹽QTL定位[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

9 陳偉;水稻代謝組的生化及遺傳基礎(chǔ)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

10 周航;組配改良劑對土壤—水稻中重金屬遷移累積的影響[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 崔永濤;水稻半顯性矮稈基因(Semi-dominant Dwarf1)Si-dd1的精細(xì)定位[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

2 張遠(yuǎn)森;基于通路分析法詮釋水稻農(nóng)藝性狀全基因組關(guān)聯(lián)研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 沈孝輝;施硅對水稻砷吸收的影響[D];南京信息工程大學(xué);2015年

4 章潘;水稻過氧化物酶體型醛縮酶OsAld-Y的功能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 蘇鋒;砷和草甘膦復(fù)合污染對水稻生長的影響及其機理研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 王娜;水稻苗期耐鹽性鑒定及相關(guān)QTL分析[D];寧夏大學(xué);2015年

7 王嬌;水稻抗旱性相關(guān)性狀的QTL定位分析[D];寧夏大學(xué);2015年

8 朱曉龍;湘中某工礦區(qū)土壤、水稻鎘砷污染特征與遷移規(guī)律[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2015年

9 高曉慶;水稻稻瘟病抗性相關(guān)基因的篩選和功能鑒定[D];浙江師范大學(xué);2015年

10 陳鵬程;水稻OsCBL5在植物耐鹽信號傳導(dǎo)中的作用研究[D];浙江師范大學(xué);2015年

，

本文編號：542380