赵沛:GhCML41蛋白调控棉花抗黄萎病的分子机制论文

赵沛:GhCML41蛋白调控棉花抗黄萎病的分子机制论文

本文主要研究内容

作者赵沛(2019)在《GhCML41蛋白调控棉花抗黄萎病的分子机制》一文中研究指出:棉花黄萎病是棉花生产上最具有毁灭性的病害之一,在我国主产棉区常年发生,严重威胁着我国棉花产业的可持续发展,科学研究与生产实践证明,种植抗病品种是最经济有效的防控途径。本研究前期蛋白质组学分析结果表明,接种大丽轮枝菌Vd080棉花植株的GhCML41蛋白发生了明显的磷酸化,且抗病品种上的磷酸化水平是感病品种上的1.5倍,未接菌对照棉花上则没有发生磷酸化,初步推测GhCML41参与了棉花对黄萎病抗病过程。为进一步解析GhCML41蛋白在棉花抗黄萎病中的作用,本研究以抗性品种中植棉2号和感病品种冀棉11号为试材,接种大丽轮枝菌Vd080,采用生物学、分子生物学以及细胞生物学等方法,对GhCML41蛋白调控的棉花抗黄萎病的分子机制进行了研究,以期为利用基因工程技术培育抗黄萎病棉花品种提供理论依据。主要取得以下结果:1.克隆了棉花GhCML41基因,全长为606 bp,编码201个氨基酸,蛋白质结构预测发现其仅含有4个EF-hands结构,含有α-螺旋、延伸链和无规则卷曲。序列同源比对显示GhCML41与拟南芥AtCML41亲缘关系最近。2.GhCML41基因实时定量分析表明,抗病品种中植棉2号接种Vd080菌株3 h后,基因表达量为未接种菌植株的26.85倍;抗病品种中植棉2号和感病品种冀棉11号同时接种Vd080菌株6 h后,基因在抗病品种中的表达水平为感病品种的7.23倍。3.利用VIGS技术沉默GhCML41基因后,接种Vd080菌株,对照和基因沉默植株的病株率分别为59.01%和87.5%,病情指数分别为22.73和45.31。同时,发现基因沉默植株叶片的木质素合成能力减弱、胼胝质沉积能力下降、水杨酸含量降低、茉莉酸含量升高、防御基因PAL、POD、PPO、C4H1、PR1和NOA1的表达量下调。4.转GhCML41基因拟南芥较野生型发病轻,其具体的抗病机制,还需要进一步研究。亚细胞定位结果显示,GhCML41定位在细胞核与细胞膜。5.KEGG信号通路分析结果表明,GhCML41、CDPK28以及RBOHD三个基因通过调控NO和H2O2的含量来增强植物的防御反应。分别沉默三个基因后,接种Vd080菌株,发现沉默植株的病情指数显著高于对照。同时,GhCML41基因沉默植株NO的含量明显少于对照植株,并且在接菌12 h时,下降幅度最大,达到71.98%;而CDPK28和RBOHD沉默植株的NO含量则高于对照植株。此外,在接菌3 h时,GhCML41基因沉默植株的H2O2含量相较对照显著增加,而CDPK28和RBOHD基因沉默植株的H2O2含量相较对照明则显著降低。

Abstract

mian hua huang wei bing shi mian hua sheng chan shang zui ju you hui mie xing de bing hai zhi yi ,zai wo guo zhu chan mian ou chang nian fa sheng ,yan chong wei xie zhao wo guo mian hua chan ye de ke chi xu fa zhan ,ke xue yan jiu yu sheng chan shi jian zheng ming ,chong zhi kang bing pin chong shi zui jing ji you xiao de fang kong tu jing 。ben yan jiu qian ji dan bai zhi zu xue fen xi jie guo biao ming ,jie chong da li lun zhi jun Vd080mian hua zhi zhu de GhCML41dan bai fa sheng le ming xian de lin suan hua ,ju kang bing pin chong shang de lin suan hua shui ping shi gan bing pin chong shang de 1.5bei ,wei jie jun dui zhao mian hua shang ze mei you fa sheng lin suan hua ,chu bu tui ce GhCML41can yu le mian hua dui huang wei bing kang bing guo cheng 。wei jin yi bu jie xi GhCML41dan bai zai mian hua kang huang wei bing zhong de zuo yong ,ben yan jiu yi kang xing pin chong zhong zhi mian 2hao he gan bing pin chong ji mian 11hao wei shi cai ,jie chong da li lun zhi jun Vd080,cai yong sheng wu xue 、fen zi sheng wu xue yi ji xi bao sheng wu xue deng fang fa ,dui GhCML41dan bai diao kong de mian hua kang huang wei bing de fen zi ji zhi jin hang le yan jiu ,yi ji wei li yong ji yin gong cheng ji shu pei yo kang huang wei bing mian hua pin chong di gong li lun yi ju 。zhu yao qu de yi xia jie guo :1.ke long le mian hua GhCML41ji yin ,quan chang wei 606 bp,bian ma 201ge an ji suan ,dan bai zhi jie gou yu ce fa xian ji jin han you 4ge EF-handsjie gou ,han you α-luo xuan 、yan shen lian he mo gui ze juan qu 。xu lie tong yuan bi dui xian shi GhCML41yu ni na gai AtCML41qin yuan guan ji zui jin 。2.GhCML41ji yin shi shi ding liang fen xi biao ming ,kang bing pin chong zhong zhi mian 2hao jie chong Vd080jun zhu 3 hhou ,ji yin biao da liang wei wei jie chong jun zhi zhu de 26.85bei ;kang bing pin chong zhong zhi mian 2hao he gan bing pin chong ji mian 11hao tong shi jie chong Vd080jun zhu 6 hhou ,ji yin zai kang bing pin chong zhong de biao da shui ping wei gan bing pin chong de 7.23bei 。3.li yong VIGSji shu chen mo GhCML41ji yin hou ,jie chong Vd080jun zhu ,dui zhao he ji yin chen mo zhi zhu de bing zhu lv fen bie wei 59.01%he 87.5%,bing qing zhi shu fen bie wei 22.73he 45.31。tong shi ,fa xian ji yin chen mo zhi zhu xie pian de mu zhi su ge cheng neng li jian ruo 、pian zhi zhi chen ji neng li xia jiang 、shui yang suan han liang jiang di 、mo li suan han liang sheng gao 、fang yu ji yin PAL、POD、PPO、C4H1、PR1he NOA1de biao da liang xia diao 。4.zhuai GhCML41ji yin ni na gai jiao ye sheng xing fa bing qing ,ji ju ti de kang bing ji zhi ,hai xu yao jin yi bu yan jiu 。ya xi bao ding wei jie guo xian shi ,GhCML41ding wei zai xi bao he yu xi bao mo 。5.KEGGxin hao tong lu fen xi jie guo biao ming ,GhCML41、CDPK28yi ji RBOHDsan ge ji yin tong guo diao kong NOhe H2O2de han liang lai zeng jiang zhi wu de fang yu fan ying 。fen bie chen mo san ge ji yin hou ,jie chong Vd080jun zhu ,fa xian chen mo zhi zhu de bing qing zhi shu xian zhe gao yu dui zhao 。tong shi ,GhCML41ji yin chen mo zhi zhu NOde han liang ming xian shao yu dui zhao zhi zhu ,bing ju zai jie jun 12 hshi ,xia jiang fu du zui da ,da dao 71.98%;er CDPK28he RBOHDchen mo zhi zhu de NOhan liang ze gao yu dui zhao zhi zhu 。ci wai ,zai jie jun 3 hshi ,GhCML41ji yin chen mo zhi zhu de H2O2han liang xiang jiao dui zhao xian zhe zeng jia ,er CDPK28he RBOHDji yin chen mo zhi zhu de H2O2han liang xiang jiao dui zhao ming ze xian zhe jiang di 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自西北农林科技大学的赵沛,发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文,是一篇关于棉花黄萎病论文,类钙调素论文,植物防御反应论文,抗病机制论文,西北农林科技大学2019-07-11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,资料来自西北农林科技大学2019-07-11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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