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白粉菌诱导的华东葡萄消减文库构建及其EST序列分析
作 者: 史江莉
导 师: 王跃进
学 校: 西北农林科技大学
专 业: 果树学
关键词: 消减文库 表达序列标签 华东葡萄 白粉病 抗病基因
分类号: S663.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 35次
引 用: 2次
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内容摘要
葡萄白粉病Uncinula necator起源于北美洲,是严重影响全世界葡萄生产的一种葡萄白粉病。育种实践证明,培育抗病品种是控制葡萄白粉病经济有效的途径。为了更好地了解葡萄抗白粉病的抗病机制并确认抗病基因,我们用高抗白粉病的华东葡萄株系“白河-35-1”,经病叶压片法人工接种白粉病菌,接种当天采集未感染病菌的叶片为Driver,接种后1-7天采集的叶片为Tester,构建了抗白粉病的消减文库。本实验以构建的消减cDNA文库为基础,以测序为主线,结合生物信息学方法对获得的序列进行分析,以期获得抗病相关基因。主要取得的结果如下:通过测序从文库中获得质量好的EST序列58个,大约130-800bp,在GenBank经BlastN和BlantX比对,有60%的EST与已知序列表现高度同源性,分别参与胁迫反应、细胞解毒、信号转导、防卫反应等。14条序列与功能未知基因同源性很高,可能是新的抗病序列。在已知功能的基因中,包括1)已确定的防卫基因:β-1,3-葡萄糖苷酶、查尔酮合酶、SAGs、富含脯氨酸蛋白;2)具有清除活性氧和解毒功能:谷胱氨肽-S-转移酶、异柠檬酸脱氢酶(NADP+)、金属硫蛋白;3)植物体受不良环境影响,具有保护细胞功能:细胞壁松弛蛋白、XTHs、Dnaj-like蛋白、泛素、BADH;4)各种胁迫条件下,维持细胞内正常代谢:果糖-1,6-二磷酸醛缩酶、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶、果糖二磷酸醛缩酶、ATP合酶、乙酰辅酶A脱氢酶、脂酰辅酶A脱氢酶;5)参与信号转导:组蛋白去乙酰酶、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、CHD3、CDC-like激酶3。它们可能在不同的生理反应中直接或间接参与白粉病的抗性表现,但这需要进一步实验研究证实。43条高质量的EST序列,已登录GenBank数据库,登录号为:FE968989,FE968990,FE968991,FE968992,FE968993,FE968994,FE968995,FE968996,FE968997,FE968998,FE968999,FE969000,FE969001,FE969002,FE969003,FE969004,FE969005,FE969006,FE969007,FE969008,FE969009,FE969010,FE969011,FE969012,FE969013,FE969014,FE969015,FE969016,FE969017,FE969018,FE969019,FE969020,FE969021,FE969022,FE969023,FE969024,FE969025,FE969026,FE969027,FE969028,FE969029,FE969030,FE969031。本研究获得的EST序列丰富了与抗白粉病相关的基因和蛋白,并进一步证实了白粉菌侵染植物体后,β-1,3-葡萄糖苷酶、查尔酮合酶、SAGs、富含脯氨酸蛋白等防卫基因被诱导表达,为研究葡萄抗白粉病的抗病机制、发现抗病基因和抗病育种提供了重要依据。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-10 第一章 文献综述 10-18 1.1 植物抗病性 10-13 1.1.1 植物抗病性机制 10 1.1.2 防卫反应类型 10-11 1.1.3 植物的防卫基因 11-12 1.1.4 植物的抗病基因 12-13 1.2 葡萄白粉病 13-15 1.2.1 葡萄白粉病的起源和分布 13 1.2.2 葡萄属植物对白粉病的抗性 13-14 1.2.3 葡萄白粉病分子生物学研究进展 14-15 1.3 抑制性消减杂交(SUPPRESSION SUBTRACTIVE HYBRIDIZATION, SSH) 15-18 1.3.1 抑制性消减杂交的原理 15-16 1.3.2 抑制性消减杂交研究进展 16-18 第二章 材料与试验方法 18-27 2.1 试验材料 18 2.1.1 植物材料 18 2.1.2 主要试剂 18 2.1.3 主要仪器 18 2.2 实验方法 18-27 2.2.1 田间人工接种葡萄白粉病菌诱导发病 18 2.2.2 叶片采集 18 2.2.3 葡萄材料总 RNA 提取 18-19 2.2.4 mRNA 的分离 19 2.2.5 抑制消减杂交 19-24 2.2.6 二次PCR 产物纯化回收 24 2.2.7 PCR 产物的连接 24 2.2.8 连接产物的转化 24-25 2.2.9 蓝白斑筛选与鉴定 25 2.2.10 cDNA 片段测序及序列分析 25-27 第三章 结果与分析 27-32 3.1 消减文库构建样品总RNA 及MRNA 质量检测结果 27-28 3.2 RSA I 酶切与分析 28 3.3 巢式PCR 28-29 3.4 消减效率检测结果 29 3.5 PCR 产物的连接 29-30 3.6 消减文库转化后的菌液PCR 电泳结果 30 3.7 测序结果 30-32 第四章 讨论 32-39 4.1 清除活性氧和解毒功能 32-33 4.1.1 谷胱氨肽-S-转移酶(GSTs) 32-33 4.1.2 异柠檬酸脱氢酶(IDH) 33 4.1.3 金属硫蛋白(MT) 33 4.2 防卫反应 33-34 4.2.1 查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS) 33 4.2.2 β-1,3 葡聚糖酶 33-34 4.2.3 ATP 合酶(ATP synthases) 34 4.2.4 衰老相关基因(senescence-associated genes, SAGs) 34 4.2.5 富含脯氨酸蛋白(proline-rich proteins, PRPs) 34 4.3 胁迫反应 34-36 4.3.1 甜菜碱醛脱氢酶(BADH) 34 4.3.2 细胞壁松弛蛋白(expansin) 34-35 4.3.3 DnaJ-like 蛋白 35 4.3.4 XTHs ( xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase) 35 4.3.5 果糖1,6-二磷酸醛缩酶(Fructose-1 , 6-bisphosphate aldolase,DsALDP)和核酮糖1,5-二磷酸羧化酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase,Rubisco ) 35-36 4.3.6 泛素连接酶2 36 4.4 信号转导 36-37 4.4.1 丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)蛋白激酶 36 4.4.2 CHD3 和组蛋白去乙酰酶 36-37 4.5 其它 37-39 第五章 结论 39-40 参考文献 40-46 致谢 46-47 作者简介 47
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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 浆果类 > 葡萄
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