许跃语:甘蔗响应黄叶病毒侵染的转录组差异表达研究论文

许跃语:甘蔗响应黄叶病毒侵染的转录组差异表达研究论文

本文主要研究内容

作者许跃语(2019)在《甘蔗响应黄叶病毒侵染的转录组差异表达研究》一文中研究指出:甘蔗是世界上重要的糖料作物和可再生能源作物之一,由于生长期长,很容易感染各种病害,其中甘蔗黄叶病是甘蔗生产中的最主要病害之一,该病是由甘蔗黄叶病毒(Sugarcane yellow leaf virus,SCYLV)引起,SCYLV属于黄症病毒科(Luteovirus)马铃薯卷叶病毒属(Pelerovirus),田间植株发病率在10%-100%之间,能使蔗茎的产量降低20%-60%。本研究通过SCYLV侵染后抗病和感病甘蔗品种转录组差异分析,挖掘和抗性表达相关的差异表达基因,为解析甘蔗对黄叶病毒侵染的抗性机制,也为甘蔗抗黄叶病分子标记辅助育种和遗传改良奠定基础。主要结果和结论如下:1.本实验采用高粱蚜为介体昆虫,以抗病品种ROC24和感病品种CP72-1210为供试材料,研究两个甘蔗品种在黄叶病毒侵染后转录组的差异表达情况。数据分析发现,在ROC24和CP72-1210转录组数据中分别得到112788和106303条非重复序列基因。在ROC24转录组数据中有938个基因差异表达,其中表达量上调的基因有522个,表达量下调的基因有416个;在CP72-1210数据中筛选到1980个差异表达基因,其中表达量上调的基因有1365个,表达量下调的有615个。2.将差异表达基因富集到GO数据中发现在两组转录组中注释最多的功能具有一致性:分子功能中,具有结合和催化活性功能的基因注释最多;细胞组成中,细胞和细胞部分功能注释最多;生物学过程中,细胞过程和代谢过程功能注释最多。将差异基因富集到KEGG数据库中,分别在ROC24和CP72-1210转录组数据中获得79和155条KEGG代谢通路。进一步筛选发现病原与植物的互作通路、植物激素的信号传导通路、蛋白激酶信号通路以及蛋白质在内质网的合成4条通路与抗病表达密切相关。3.通过对ROC24和CP72-1210两组转录组数据进行比对发现:在ROC24转录组中有17个抗病基因表达差异显著,包括1个蛋白激酶(CPK)、1个热休克蛋白90(HSP90)、5个热休克蛋白20(HSP20)、5个转录调节因子(WRKY)和5个病程相关基因非表达子(NPR1)基因。其中,WRKY基因表达量下调,HSP90、HSP20、CPK和NPR1的表达量上调。WRKY通过调控防御相关基因表达,提高植物防御能力;CPK通过超敏反应诱发细胞死亡抑制病毒传播;HSP20与HSP90参与降解病毒蛋白质的合成过程;NPR1调控水杨酸合成,增强植物抗性。CP72-1210转录组中发现了2个感病有关基因,包括1个热休克蛋白20和1个转录因子(MYC2)基因,MYC2调控茉莉酸的合成,减弱植物抗性。WRKY、HSP90、CPK和NPR1基因均不表达,但HSP20和MYC2基因的表达量下调。这些结果说明WRKY、CPK、HSP90、NPR1、HSP20和MYC2是甘蔗能否产生抗性的关键基因。4.转录因子差异表达分析,发现有21个转录因子家族总共116个基因发生了显著表达,其中差异表达最高的为WRKY转录因子家族。将其与玉米的转录因子数据库比对发现和抗性相关的3个WRKY分别对应转录因子ZEAMMB73288216中的3个不同基因。5.采用实时荧光定量PCR验证抗病性有关基因的表达。以ROC24和CP72-1210植株的cDNA为模板,定量PCR检测结果显示14个基因的表达与转录组数据一致,包括1个蛋白激酶(CPK)、1个热休克蛋白90(HSP90)、5个热休克蛋白20(HSP20)、4个转录因子(WRKY)和3个病程相关基因非表达子(NPR1)基因。这些基因主要是通过调控防御相关基因表达、影响植物抗病信号的产生、抑制病毒的合成和传播3种方式达到增强或减弱植物抗性的目的。

Abstract

gan zhe shi shi jie shang chong yao de tang liao zuo wu he ke zai sheng neng yuan zuo wu zhi yi ,you yu sheng chang ji chang ,hen rong yi gan ran ge chong bing hai ,ji zhong gan zhe huang xie bing shi gan zhe sheng chan zhong de zui zhu yao bing hai zhi yi ,gai bing shi you gan zhe huang xie bing du (Sugarcane yellow leaf virus,SCYLV)yin qi ,SCYLVshu yu huang zheng bing du ke (Luteovirus)ma ling shu juan xie bing du shu (Pelerovirus),tian jian zhi zhu fa bing lv zai 10%-100%zhi jian ,neng shi zhe jing de chan liang jiang di 20%-60%。ben yan jiu tong guo SCYLVqin ran hou kang bing he gan bing gan zhe pin chong zhuai lu zu cha yi fen xi ,wa jue he kang xing biao da xiang guan de cha yi biao da ji yin ,wei jie xi gan zhe dui huang xie bing du qin ran de kang xing ji zhi ,ye wei gan zhe kang huang xie bing fen zi biao ji fu zhu yo chong he wei chuan gai liang dian ding ji chu 。zhu yao jie guo he jie lun ru xia :1.ben shi yan cai yong gao liang ya wei jie ti kun chong ,yi kang bing pin chong ROC24he gan bing pin chong CP72-1210wei gong shi cai liao ,yan jiu liang ge gan zhe pin chong zai huang xie bing du qin ran hou zhuai lu zu de cha yi biao da qing kuang 。shu ju fen xi fa xian ,zai ROC24he CP72-1210zhuai lu zu shu ju zhong fen bie de dao 112788he 106303tiao fei chong fu xu lie ji yin 。zai ROC24zhuai lu zu shu ju zhong you 938ge ji yin cha yi biao da ,ji zhong biao da liang shang diao de ji yin you 522ge ,biao da liang xia diao de ji yin you 416ge ;zai CP72-1210shu ju zhong shai shua dao 1980ge cha yi biao da ji yin ,ji zhong biao da liang shang diao de ji yin you 1365ge ,biao da liang xia diao de you 615ge 。2.jiang cha yi biao da ji yin fu ji dao GOshu ju zhong fa xian zai liang zu zhuai lu zu zhong zhu shi zui duo de gong neng ju you yi zhi xing :fen zi gong neng zhong ,ju you jie ge he cui hua huo xing gong neng de ji yin zhu shi zui duo ;xi bao zu cheng zhong ,xi bao he xi bao bu fen gong neng zhu shi zui duo ;sheng wu xue guo cheng zhong ,xi bao guo cheng he dai xie guo cheng gong neng zhu shi zui duo 。jiang cha yi ji yin fu ji dao KEGGshu ju ku zhong ,fen bie zai ROC24he CP72-1210zhuai lu zu shu ju zhong huo de 79he 155tiao KEGGdai xie tong lu 。jin yi bu shai shua fa xian bing yuan yu zhi wu de hu zuo tong lu 、zhi wu ji su de xin hao chuan dao tong lu 、dan bai ji mei xin hao tong lu yi ji dan bai zhi zai nei zhi wang de ge cheng 4tiao tong lu yu kang bing biao da mi qie xiang guan 。3.tong guo dui ROC24he CP72-1210liang zu zhuai lu zu shu ju jin hang bi dui fa xian :zai ROC24zhuai lu zu zhong you 17ge kang bing ji yin biao da cha yi xian zhe ,bao gua 1ge dan bai ji mei (CPK)、1ge re xiu ke dan bai 90(HSP90)、5ge re xiu ke dan bai 20(HSP20)、5ge zhuai lu diao jie yin zi (WRKY)he 5ge bing cheng xiang guan ji yin fei biao da zi (NPR1)ji yin 。ji zhong ,WRKYji yin biao da liang xia diao ,HSP90、HSP20、CPKhe NPR1de biao da liang shang diao 。WRKYtong guo diao kong fang yu xiang guan ji yin biao da ,di gao zhi wu fang yu neng li ;CPKtong guo chao min fan ying you fa xi bao si wang yi zhi bing du chuan bo ;HSP20yu HSP90can yu jiang jie bing du dan bai zhi de ge cheng guo cheng ;NPR1diao kong shui yang suan ge cheng ,zeng jiang zhi wu kang xing 。CP72-1210zhuai lu zu zhong fa xian le 2ge gan bing you guan ji yin ,bao gua 1ge re xiu ke dan bai 20he 1ge zhuai lu yin zi (MYC2)ji yin ,MYC2diao kong mo li suan de ge cheng ,jian ruo zhi wu kang xing 。WRKY、HSP90、CPKhe NPR1ji yin jun bu biao da ,dan HSP20he MYC2ji yin de biao da liang xia diao 。zhe xie jie guo shui ming WRKY、CPK、HSP90、NPR1、HSP20he MYC2shi gan zhe neng fou chan sheng kang xing de guan jian ji yin 。4.zhuai lu yin zi cha yi biao da fen xi ,fa xian you 21ge zhuai lu yin zi jia zu zong gong 116ge ji yin fa sheng le xian zhe biao da ,ji zhong cha yi biao da zui gao de wei WRKYzhuai lu yin zi jia zu 。jiang ji yu yu mi de zhuai lu yin zi shu ju ku bi dui fa xian he kang xing xiang guan de 3ge WRKYfen bie dui ying zhuai lu yin zi ZEAMMB73288216zhong de 3ge bu tong ji yin 。5.cai yong shi shi ying guang ding liang PCRyan zheng kang bing xing you guan ji yin de biao da 。yi ROC24he CP72-1210zhi zhu de cDNAwei mo ban ,ding liang PCRjian ce jie guo xian shi 14ge ji yin de biao da yu zhuai lu zu shu ju yi zhi ,bao gua 1ge dan bai ji mei (CPK)、1ge re xiu ke dan bai 90(HSP90)、5ge re xiu ke dan bai 20(HSP20)、4ge zhuai lu yin zi (WRKY)he 3ge bing cheng xiang guan ji yin fei biao da zi (NPR1)ji yin 。zhe xie ji yin zhu yao shi tong guo diao kong fang yu xiang guan ji yin biao da 、ying xiang zhi wu kang bing xin hao de chan sheng 、yi zhi bing du de ge cheng he chuan bo 3chong fang shi da dao zeng jiang huo jian ruo zhi wu kang xing de mu de 。

论文参考文献

  • [1].粘虫取食与MeJA胁迫下甘蔗内源抗虫相关基因的筛选与克隆[D]. 王亚如.福建农林大学2019
  • [2].甘蔗对黑穗病菌侵染的生理生化和基因表达响应[D]. 王竹青.福建农林大学2016
  • [3].两种甘蔗杆状病毒SCBIMV和SCBMOV实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用[D]. AHMAD KASHIF.福建农林大学2018
  • [4].防治甘蔗害虫药肥使用技术及推广模式研究[D]. 彭少红.广西大学2017
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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自福建农林大学的许跃语,发表于刊物福建农林大学2019-08-30论文,是一篇关于甘蔗黄叶病毒论文,高粱蚜论文,抗性相关基因论文,福建农林大学2019-08-30论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自福建农林大学2019-08-30论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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