一、水杨酸诱导植物抗性的研究进展(论文文献综述)
张胜平[1](2021)在《黄瓜流胶病的系统侵染及诱导抗性相关基因分析》文中提出黄瓜流胶病(Cucumber bacterial gummosis,CBG)是近年在黄瓜上发生的一种新病害,具有扩展蔓延速度快,危害严重等特点,目前仍缺乏有效的黄瓜抗性品种和防控药剂。随着设施黄瓜种植面积日益增大,设施环境具有的高封闭性以及高温、高湿等特点导致黄瓜流胶病频繁发生,对黄瓜生产造成了极大的影响。该病为两种病原的复合侵染,一种为丁香假单胞流泪致病变种(Pseudomonas amygdali pv.lachrymans,简称Pal),另一种是胡萝卜软腐果胶杆菌巴西亚种(Pectobacterium carotovorum subsp.brasiliense,简称Pcb)。两种病菌可以侵染黄瓜地上部位多种不同的器官或组织并引起发病,而能否侵染黄瓜根系的研究未见报道,且病菌系统侵染黄瓜植株的研究尚不完善;此外,基于植物免疫诱抗剂诱导黄瓜抗流胶病的研究罕有报道,因此,开展黄瓜流胶病系统侵染研究、筛选有效的诱抗剂种类以及分析诱抗剂诱导黄瓜抗菌侵染的相关基因对有效防控流胶病具有重要意义。本研究从黄瓜茎部流胶中分离出一株细菌,采用分子生物学技术鉴定的方法,确定获得的菌株为丁香假单胞流泪致病变种(Pal),将该菌株其定名为HB 2017,经回接黄瓜植株,植株出现相同的症状,利用PCR技术检测,发现在发病植株中含有Pal。利用灌根法将Pal菌悬液接种于黄瓜根系,并利用qPCR技术检测了接种后不同时刻、黄瓜植株不同部位组织中Pal的变化动态,结果表明,Pal侵染黄瓜根系后,主要症状表现为根长变短、根系鲜重与干重减少、根系逐渐变色并最终腐烂、植株萎蔫倒伏、叶片黄化,灌根后黄瓜植株的根、茎和叶中Pal拷贝数逐渐增加,表明Pal在黄瓜植株内部能由侵染的根系向地上部位传导,最终在根系和叶片中增殖。利用喷雾接种法将Pal菌悬液接种于黄植株底部叶片,并利用PCR与qPCR技术对接种后黄瓜植株的不同组织部位进行检测,结果表明,Pal侵染黄瓜植株下部叶片后,可以在植株体内向上部叶片传导;此外,Pal可以通过叶片吐水作用泌出黄瓜叶片,并且泌出的含有Pal的吐水液滴可以侵染健康的黄瓜叶片并导致发病,表明通过黄瓜叶片吐水作用分泌的含有Pal的吐水液滴可以成为Pal侵染黄瓜引发病害的再侵染来源,且叶片吐水作用有利于Pal侵染黄瓜叶片,导致病害严重发生。利用室内盆栽实验对1 1种商品诱抗剂诱导黄瓜抗Pal侵染的能力进行了测定。结果表明,1 1种诱抗剂均能显着提高黄瓜植株的长势,并且显着提高黄瓜叶片对Pal侵染的系统抗性;其中商品诱抗剂“信号施康乐”(SK)能有效减小叶片病斑面积,诱导黄瓜系统抗性效果最佳,而商品诱抗剂“顶花增瓜嫩直长”(DH)诱抗效果不及其他药剂。为进一步探究SK诱导黄瓜抗Pal侵染的作用,分别测定了 SK和DH处理后黄瓜叶片中光合作用相关的SOD基因和SSU基因以及病程相关蛋白PR1-1a基因的相对表达量,结果表明,SK和DH处理黄瓜植株后3个基因的相对表达水平均显着提高,其中SK处理的黄瓜植株中3个基因相对表达水平显着高于DH处理,初步推断SK可能通过提高光合作用,快速表达抗性相关蛋白的作用提高黄瓜对Pal侵染的抗性反应,而SK可以作为诱导黄瓜抗Pal侵染的有效商品诱抗剂。为了进一步分析SK诱导黄瓜抗Pal侵染的相关基因,对SK处理后的黄瓜叶片进行了转录组学分析,结果表明,SK处理的黄瓜叶片中光合作用相关基因以及赤霉素信号通路、乙烯信号通路、茉莉酸信号通路、生长素信号通路、水杨酸信号通路和芸苔素内酯信号通路显着富集,表明SK诱导黄瓜抗Pal侵染可能与这些信号途径相关的基因表达相关。qRT-PCR验证特异基因相对表达水平,结果与转录组学测序结果一致,表明SK诱导黄瓜系统抗Pal侵染可能与光合作用增强、活性氧的爆发以及病程相关蛋白的表达相关,这些结果为后期深入探究诱导植物抗性反应的产生奠定理论基础。
陈咏梅[2](2021)在《外源水杨酸及剪叶处理对日本落叶松主要防御蛋白的影响》文中认为日本落叶松(Larix kaempferi)作为一种优良树种在鄂西地区应用于各项造林工程,其引种栽植范围广、面积大,但是长期以来虫害肆虐,严重危害森林资源。为保护长江中上游地区的良好生态,维护林业持续发展,急需环境友好的虫害防治措施。植物诱导抗虫性是一种防御机制,可有效控制害虫为害。植物叶内两类主要防御性酶和保护性酶分别是苯丙氨酸解氨酶(phenylanlanine ammonia-lyase,PAL)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidae,POD),它们作为关键性防御蛋白,与植物抗性紧密相关,通过研究植物的诱导抗性,推进有害生物综合治理,可以为落叶松虫害生态防治提供一种新的途径。本研究选取两年生日本落叶松幼苗为试验材料,研究外源水杨酸及局部剪叶量对日本落叶松诱导抗性的影响。以紫外分光光度计法分析在两种不同处理方式下,日本落叶松针叶内PAL、PPO、POD、CAT的活性及时序变化。结果如下:1.外源水杨酸可诱导日本落叶松主要防御性酶活性的变化PPO、PAL是植的两种主要防御性酶,其活力的变化可以作为植物抗性的生化指标。为了研究外源水杨酸诱导与日本落叶松针叶内PPO、PAL活性的变化关系,以不同浓度(0.01、0.10、1.00mmol·L-1)水杨酸溶液喷施处理日本落叶松幼苗,在处理后第1d、3d、5d、7d测定针叶内PPO、PAL活性变化趋势。结果表明:三种浓度外源水杨酸喷施处理均可诱导日本落叶松针叶内PAL、PPO活性上升,并呈现先上升后下降的波动性变化。2.外源水杨酸可诱导日本落叶松主要保护性酶活性的变化植物体内的保护性酶主要有POD、CAT等,酶活性的提高在植物的防御反应中发挥着不可替代的作用。不同浓度(0.01、0.10、1.00mmol·L-1)水杨酸溶液喷施处理日本落叶松幼苗后,其针叶内POD活性显着增加,CAT活性变化呈现先降低后升高的趋势。其中0.01mmol·L-1的水杨酸溶液对日本落叶松针叶内POD活性变化的诱导效果最好、变化最明显,且诱导后的POD活性值持续时间更长。3.剪叶可诱导日本落叶松主要防御性酶活性的变化剪叶可以诱导植物主要防御蛋白的表达。为了研究局部剪叶量与日本落叶松针叶内PPO、PAL活性的变化关系,本实验采用25%、50%、75%三种程度的剪叶量处理日本落叶松幼苗,在处理后第1d、3d、5d、7d测定针叶内PPO、PAL活性变化趋势。结果表明:三种程度剪叶量处理后,日本落叶松针叶内PAL、PPO活性均明显升高,且持久性较好。4.剪叶可诱导日本落叶松主要保护性酶活性的变化植物受到损伤后,细胞内POD、CAT等保护酶能够进行自我保护,以提高植物抗性。25%、50%、75%三种程度的剪叶量处理日本落叶松日本落叶松幼苗后,其针叶内CAT、POD的活性显着提高且持久度好。分析发现,不同程度剪叶量处理后酶活性的变化不与损伤程度成正比。
蔡璘[3](2021)在《g-C3N4和g-C3N4@ZnONPs的抑菌诱抗机制研究》文中进行了进一步梳理近年来,碳基纳米材料在环境治理、能源和医学抑菌等领域的研究不断深入,但在农业尤其植物保护领域的研究还较少。本研究以尿素为原料合成得到价廉易得、无毒、化学稳定性和热稳定性好的g-C3N4纳米片,研究发现其具有光催化抑菌诱抗活性,进一步揭示了其作用机制。但是由于单一非金属纳米材料效果往往差强人意。因此,在明确Zn ONPs亦可较好诱导植物抗性后,进一步合成得到g-C3N4@Zn ONPs的复合材料,在更低的剂量条件下研究其抑菌诱抗效果,并探究复合材料增效机制。主要研究结果如下:1.对尿素高温聚合而成的g-C3N4纳米片进行了表征,并研究了g-C3N4纳米片对烟草野火菌(细菌)的抑菌性能及机理。采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪技术(XRD)、红外光谱(FT-IR)和电势测定(Zeta)对g-C3N4纳米片进行表征,结果表明,合成的g-C3N4纳米片为银耳形状,由大量不规则的单层折叠纳米片聚集堆积在一起,且纳米片层中存在大量且形状不规则的面内空隙。g-C3N4纳米片对烟草野火菌的抑菌作用有显着的剂量依赖性和可见光照射时间依赖性。与对照相比,0.5 mg/m L浓度的g-C3N4纳米片可显着抑制野火病菌和控制野火病。抑菌机制研究发现,在可见光照射下,g-C3N4纳米片产生大量ROS,包括细菌细胞内和细胞外的ROS。处理2 h后,g-C3N4纳米片对烟草野火菌的胁迫导致生物膜形成和运动性被抑制,进一步损伤细胞膜,引起细胞质泄漏和DNA损伤,最终导致细菌死亡。另一方面,g-C3N4纳米片在细菌表面的附着是一种物理抑菌的协同途径。转录组测试结果显示,g-C3N4纳米片处理烟草野火菌1 h后,病菌细胞的500个基因发生了差异表达。其中,“抗氧化活性”和“膜运输”相关基因表达显着上调,“细菌趋化性”、“生物膜形成”、“能量代谢”和“细胞运动”相关基因表达下调。该结果在基因水平补充解释了g-C3N4纳米片抑制野火病菌的机制。2.研究了g-C3N4纳米片对辣椒疫霉(卵菌)的抑菌效果及机制。首先利用转录组分析了光照条件下0.5 mg/m L g-C3N4纳米片处理辣椒疫霉3个代表性生长阶段的样品,结果显示,g-C3N4纳米片处理后,辣椒疫霉的抗氧化活性和结构成分相关基因显着上调,代谢通路相关基因下调,包括ATP生成、自噬破坏、膜系统紊乱等复杂的适应过程基因。后续试验证明,在可见光照射下,g-C3N4纳米片显着抑制了辣椒疫霉的所有生命周期,包括菌丝体生长、孢子囊形成和游动孢子数。同时,在光照下g-C3N4纳米片处理产生大量ROS的作用下、以及在纳米片本身锐利结构的帮助下,g-C3N4纳米片还损害了辣椒疫霉菌丝体生长的形态、超微结构、孢子囊和游动孢子,这进一步证实了转录组数据中包含“膜组分”基因富集结果。鉴于g-C3N4纳米片的抑菌活性源于光催化ROS生成和物理损伤,并且不仅限于单种病原体靶标,这一复杂机制使g-C3N4纳米片可能还具有抑制其他卵菌的能力,这表明g-C3N4纳米片作为控制农作物卵菌病害的新型非金属抑菌剂具有巨大的潜力。更重要的是,除了抑制辣椒疫霉的致病性外,g-C3N4纳米片还能促进寄主辣椒植株的生长,这也进一步增加了g-C3N4纳米片的应用前景。3.揭示了g-C3N4纳米片诱导本氏烟抗病性的机理。0.25 mg/m L的g-C3N4纳米片喷施在本氏烟上,24 h后在本氏烟上接种TMV/辣椒疫霉菌/丁香假单胞菌番茄致病变种Pst DC3000,发现g-C3N4纳米片能增强本氏烟对这3种病原微生物的抗性,但是尿素没有类似诱抗效果,表明g-C3N4纳米片结构是增强本氏烟抗病性的原因。诱抗机制研究显示,喷施g-C3N4纳米片能激活本氏烟一系列的抗性生理反应,包括活性氧类物质和胼胝质的积累、MAPK激酶磷酸化、PR1等多个抗病相关基因的上调表达。通过激素合成相关基因的定量表达、植物内源激素测定和沉默本氏烟相关基因等方法,证实了g-C3N4纳米片激发的本氏烟抗病性依赖水杨酸、油菜素内酯、乙烯和脱落酸等多个信号途径协同调控。对g-C3N4纳米片处理12 h、24 h和36h的本氏烟进行转录组数据分析,结果表明植物响应g-C3N4处理是一个随着时间变化的动态过程,处理后24 h内转录组富集到大量与抗病相关的基因上调差异表达,验证了g-C3N4纳米片激发的抗病性依赖的多个信号通路;处理36 h时,这种应激响应逐渐回归正常。从g-C3N4纳米片处理7 d促进本氏烟的光合作用和植株生长可知,g-C3N4纳米片从免疫调控转化为营养调控。因此,g-C3N4纳米片处理本氏烟24 h能触发植物免疫类似于PAMP分子触发的PTI反应,36 h后抗性应激性逐渐下降,转化为植物营养调控,促进植株生长。4.为了筛选能和g-C3N4纳米片复合的材料,使用淀粉绿色合成法得到Zn ONPs,并研究其诱导本氏烟植株产生抗TMV的抗病机理。通过动态光散射(DLS)、TEM测定,Zn ONPs为直径20 nm的球形颗粒,并有部分聚集,在去离子水中有稳定粒径分布。进一步研究了Zn ONPs对植物抗病性及生长的影响,结果显示,经Zn ONPs或Si O2NPs预处理2 h后,TMV颗粒在体外发生大量聚集和断裂。将这些混合物接种到烟草植株上,虽然接种2 d的接种叶病毒积累量低于对照组,但是接种7 d后,病毒的系统侵染和积累没有差异。接种病毒前连续叶面喷施纳米材料12 d可显着抑制TMV的积累,诱抗机制分析发现,Zn ONPs处理后,本氏烟活性氧积累、抗氧化酶活性显着上调、病程相关抗性基因PR1和PR2均上调。且水杨酸和脱落酸含量分别提高了162%和517%。同时,与对照相比,Zn ONPs也促进了本氏烟的干重和鲜重。电镜分析进一步发现Zn ONPs被本氏烟叶片吸收并在整个植株中运输,这可能也是其提高本氏烟抗病性的原因之一。因此,Zn ONPs具有较好的诱抗促生长作用,是一种有潜力的g-C3N4纳米片的杂化材料。5.采用静电吸附Zn ONPs的方法构建g-C3N4@Zn ONPs异质结构来提升g-C3N4纳米片的光催化活性,并研究它的抑菌诱抗增效活性及机制。由于g-C3N4的性能尤其是抑菌效果仍存在受电荷迁移缓慢、巨激子效应和电导率低等瓶颈的制约,而本研究已证实Zn ONPs具有较好的植物诱抗活性且能促进植株生长,因此本章采用简单的静电自组装方法,以g-C3N4纳米片作为光催化载体修饰Zn ONPs,获得g-C3N4@Zn ONPs复合材料,极大提高了g-C3N4纳米片的光催化活性。采用XRD、TEM和FT-IR进行表征,结果显示g-C3N4纳米片和Zn ONPs之间存在牢固的连接,且是由于强烈的相互作用形成了异质结构,而不是简单的物理吸附。进一步探究了g-C3N4@Zn ONPs的抑菌抗病毒效果和增效机制。结果显示,g-C3N4@Zn ONPs在可见光照射下产生比g-C3N4纳米片更多的ROS,且g-C3N4@Zn ONPs吸附在菌体表面,通过物理性膜损伤和金属及ROS的化学损伤协同抑菌;且加入的Zn ONPs导致g-C3N4@Zn ONPs在不依赖可见光照射的情况下也具有一定程度的抑菌活性。烟草野火菌转录组结果显示,有463个共同的基因在g-C3N4@Zn ONPs和g-C3N4纳米片处理后表达呈下降趋势,表明g-C3N4@Zn ONPs和g-C3N4纳米片的抗烟草野火菌机制存在部分重合的情况;而g-C3N4@Zn ONPs具有显着强于g-C3N4纳米片的抑菌作用,分子机理主要是加强了g-C3N4对该细菌膜结构合成、运动性及能量代谢相关基因表达的抑制强度。g-C3N4@Zn ONPs不仅影响阻碍了辣椒疫霉菌丝的营养生长,对它的生殖生长(孢子数量、孢子囊形成和孢子萌发)的破坏和抑制作用也显着强于g-C3N4纳米片。结合转录组结果可知,其抑制辣椒疫霉机制主要是破坏膜结构和抑制能量代谢。对3种材料处理的本氏烟转录组和蛋白质组进行分析可知,连续喷施3天后,g-C3N4@Zn ONPs和g-C3N4纳米片激活植物抗病反应并上调了植物内源激素合成,而Zn ONPs则主要对光合相关、各种生长代谢通路产生影响。且3种处理都能显着富集于植物生长相关的激素信号转导通路,包括激活生长素和细胞分裂素通路,而抑制响应外界胁迫激素,表明3种纳米材料连续3 d处理后有利于植物生长。另一方面,g-C3N4@Zn ONPs中的差异表达基因也更多的富集于植物与病原菌互作通路,说明g-C3N4@Zn ONPs具有比Zn ONPs和g-C3N4纳米片更好的持续诱导植物抗病能力。因此,g-C3N4@Zn ONPs相比g-C3N4纳米片,具有更低剂量的高效抑菌活性,更强的诱导抗病和促进光合效果,更有利于其安全地发挥抑菌性和诱抗作用。综上所述,本研究用尿素高温聚合得到g-C3N4纳米片,证实它具有光催化抑制烟草野火菌和辣椒疫霉的作用,其机制是光依赖下的化学和物理损伤多途径协同作用导致。诱导抗病机制研究发现g-C3N4纳米片可以激发本氏烟产生依赖于ROS、MAPK激酶磷酸化和植物激素(SA、ABA、ET和BR)通路激活的类似PTI的抗病性;g-C3N4纳米片处理本氏烟7 d,由诱抗状态转变为营养调控阶段,主要促进光合作用和植株生长,明确了Zn ONPs具有诱抗促生效果。进一步以Zn ONPs作为g-C3N4纳米片的复合材料,通过静电吸附法制备获得光催化活性更好的g-C3N4@Zn ONPs,具有更高效、低剂量抑菌诱抗以及促进光合作用的能力。研究结果为光催化纳米单体及其复合材料在植物病害控制方面的应用提供新的科学参考。
于泽洋[4](2021)在《棘孢木霉T46的筛选、生产及诱导山新杨抗性机理研究》文中研究说明木霉菌(Trichoderma spp.)生长能力强,不仅能抑制多种病原真菌繁殖,同时具有促进植物生长和提升植物抗病性的作用。目前应用于农林业生产的商业化木霉产品当以哈茨木霉制剂为主,鲜有其他种的木霉。本文从东北林业大学哈尔滨实验林场人工林(126.63°E,45.72°N)及帽儿山实验林场天然林(127.57°E,45.29°N)中,采集白桦(Betula platyphylla)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、胡桃楸(Juglans mandshurica)和黄檗(Phellodendron amurense)4 树种根围5-15cm层土样,并从土样中分离木霉菌株。依据形态学和ITS序列分子生物学鉴定,共得到木霉71株、8种:棘孢木霉(T.asperellum),哈茨木霉(T.harzianum),钩状木霉(T.hamatum),深绿木霉(T.atroviride),侧耳木霉(T.pleuroticola),绿木霉(T.virens),脐孢木霉(T.brevicompactum)和拟康氏木霉(T.koningiopsis)。其中分离菌株数最多的3种木霉分别为深绿木霉33株、钩状木霉10株、棘孢木霉9株。树种与木霉菌株数量分布关系为:白桦根围分布37株、水曲柳根围分布15株、胡桃楸根围分布10株、黄檗根围分布9株。以每种木霉生长速度最快菌株为目标菌株(8种8株),分别测定其抗逆境能力和抑菌能力。结果显示,哈茨木霉T61、棘孢木霉T46和侧耳木霉T53对盐、碱胁迫和营养差异具有较强的抵抗能力和适应能力;哈茨木霉T61、棘孢木霉T46和钩状木霉T35对钟状镰刀菌(Fusarium camptosorus)、尖孢镰刀菌(F.oxysporum)、链格孢菌(Alternaria alternata)、腐皮镰刀菌(F.solani)、胶胞炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)、树舌(Ganoderma applanatum)、灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、金黄壳囊孢菌(Cytospora chrysosperma)均具一定抑菌能力。经综合对比分析,棘孢木霉T46在抗逆境和抑菌能力等方面比较好,经棘孢木霉T46处理后山新杨幼苗叶片的过氧化氢酶与硝酸还原酶活性、可溶性糖与可溶性蛋白含量均显着提高,接种链格孢菌后病斑也明显小于对照组,表明在棘孢木霉T46诱导下山新杨提高了自身的抗性。以13种农林业废弃物为发酵底料,测定棘孢木霉T46发酵质量。结果发现,蒙古栎木屑为底料时棘孢木霉孢子产量不佳,以蒙古栎、白桦、水曲柳、胡桃楸、小黑杨的树叶为底料时棘孢木霉T46孢子产量高于木屑和秸秆(P<0.05),其中以蒙古栎叶(初始含水率200%)和小黑杨叶(初始含水率500%)为底物棘孢木霉T46产孢量最高。以原料的数量、来源和成本等指标综合考量,以玉米秸秆为底料,通过单因素筛选实、Plackett-Burman、最陡爬坡和中心组合设计等实验,确定了棘孢木霉T46发酵的最优配方:初始含水率300%(v/w,mL/g),可溶性淀粉含量0.4%(w/w),硝酸铵含量0.5%(w/w),磷酸二氢钠含量0.46%(w/w),经该配方发酵其棘孢木霉T46产孢量最大,为5.9×109个/g。利用棘孢木霉T46孢子悬浮液处理山新杨,并从转录水平上研究棘孢木霉T46对山新杨影响的分子机制。对比不同时间点的转录组数据,挖掘到差异基因18165条,其在3个时间点的表达模式基于热图聚类可分为6个,基于H-cluster软件分为4个。对差异基因进行GO功能富集分析,发现处理7h的样本中,差异基因富集到的蛋白相关功能涉及氨基酸代谢、氨基酸分解、氨基酸糖代谢、蛋白复合物和蛋白核心复合物;处理28h的样本中,差异基因显着富集到的蛋白相关功能则为氨基酸转运、蛋白质转运、蛋白质定位到细胞器等功能。KEGG富集分析发现在不同的时间点的样本中α-亚麻酸代谢、氨基酸生物合成、酪氨酸代谢、糖酵解/糖异生和异喹啉生物碱合成等通路均被差异基因富集,确定了棘孢木霉T46诱导山新杨后其抗性提升的途径及机制,为后续研究和关键基因发掘奠定了理论基础。利用棘孢木霉T46孢子悬浮液处理山新杨后取样构建代谢组,从代谢水平上研究了棘孢木霉T46对山新杨诱导的分子机制。研究结果表明,18个样本在正负离子模式下共计得到2470个代谢物,这些代谢物基于LIPID MAPS的注释多数为多聚乙烯类、孕烯醇酮酯类和脂肪酸类化合物。比对不同组别数据发现两种离子模式下发掘到585个差异代谢物,基于热图聚类,正、负离子模式下得到的差异代谢物表达模式均有7种。KEGG通路富集分析发现,这些代谢物显着富集到氨基酸合成与降解以及蛋白的合成通路上,反映山新杨经棘孢木霉T46处理后,基于这些代谢物的变化最终实现抗性的提升。基于代谢组与转录组的综合分析,得到245条关键基因,其中244条得到了氨基酸序列,并被注释到109个保守结构域中,GST(Glutathione S-transferase)保守结构域、ADH(alcohol dehydrogenase)保守结构域和FrsA(Fermentation-respiration switch protein FrsA)保守结构域最多的氨基酸序列注释,可能是参与棘孢木霉T46诱导山新杨抗病性提升的关键蛋白家族。对转录组中所有基因进行筛选比对,去除identity大于95%的冗余基因,获得GST家族基因64个(其中31个为联合分析得到的关键基因),ADH家族基因10个(8个为关键基因),FrsA家族基因18个(8个为关键基因)。山新杨接种链格孢菌后,对基因PdPap-ADH-7(ADH家族)以及基因AT1进行转录分析发现这两个基因均持续显着上调,且在有棘孢木霉T46诱导的情况下,上调水平更加明显,具有深入研究的价值。转录分析显示,棘孢木霉T46通过诱导茉莉酸途径的JAR1基因、MYC2基因和水杨酸途径的NPR1基因表达提升山新杨抗性。构建了植物过表达载体pROK2-ADH-7,以农杆菌介导的方式构建能够过量表达PdPap-ADH-7基因的山新杨转化子,获得转化子PdPap-ADH-7.1和PdPap-ADH-7.2,它们的PdPap-ADH-7基因表达量分别为对照的24.26和25.91倍。受到链格孢菌的胁迫后,转化子PdPap-ADH-7.1和PdPap-ADH-7.2的水杨酸途径相关基因NPR1较对照上调更加显着,在28h处达到最大,表达量分别为对照的25.43倍和24.8倍;野生型NPR1基因的表达则为先下调后上调,表达量在28h处达到最大,上调23.18倍。但是过量表达PdPap-ADH-7基因对茉莉酸途径相关基因JAR1基因和MYC2基因的影响并不明确。综上所述,本研究从4种东北常见林木的根围获得一株生防能力较强的棘孢木霉T46,并初步研究了针对该木霉的固态发酵配方,为该株棘孢木霉的应用和生产提供了基础数据。将棘孢木霉T46接种至山新杨,测定了转录组和代谢组,对这两组数据进行了关联分析,并对挖掘到的PdPap-ADH-7基因进行了验证,为从分子层面揭示棘孢木霉诱导植物抗病机理提供依据。
丛韫喆[5](2020)在《生防菌混合发酵液对植物土传病害防治、土壤性质微生物区系和采后果实品质的影响》文中指出长期过量使用化肥、农药和连茬耕作,造成了土壤退化、板结,土壤肥力下降、生产力降低,土壤微生物区系发生改变,病原微生物增加,土传病害发病严重,从而导致恶性循环,最终使作物品质下降,农药残留增加,药害肥害严重,严重阻碍农业的可持续发展,威胁到国家粮食安全。目前,对土传病害的防治措施包括物理防治、化学防治和生物防治。物理防治包括换土、暴晒消毒等措施,因其工程量大,实际应用效果不理想;化学防治手段会导致病原菌抗药性增加,对土壤和水体造成污染;生物防治主要利用生防微生物进行防治,而现在单一生防菌防病谱狭窄,防治效果不稳定。利用多种生防微生物防治可在土壤中植入大量的有益微生物,可以竞争、抑制病原菌,减轻病原压力,诱导植物抗性,促进植物生长,从而达到防治土传病害的效果。黑根霉(Rhizopus nigricans)和拟康氏木霉(Trichodermapseudokoningii)是本实验室从土壤传播疾病严重地区的植物根际土壤中分离得到的具有生物防治活性的两种丝状真菌。本文以黑根霉和拟康氏木霉混合发酵液为基础,研究了混合发酵工艺,通过混合发酵化学成分的分析,发现该工艺增加了抗菌物质,增加了增加系统抗性的物质,增加了促进植物生长的物质,对土传病害防治效果显着,改良了土壤理化生性状和微生物区系,并且采前用该制剂处理农作物,还提高了采后储藏期果实品质。1.混合发酵液对植物土传病害的防治效果抑菌实验表明混合发酵液对多种植物土传病原菌具有抑制作用。混合发酵液对尖孢镰刀菌的抑制率达61.12%,孢子萌发实验与发酵液抑菌实验结果表明,混合发酵液抑菌率达到92.83%。确立了混合发酵工艺,最优组合为豆粕70 g/L,磷酸二氢钾0.4g/L,可溶性淀粉30 g/L。黑根霉与拟康氏木霉接种比例为1:1、1:4、1:9,接种量2%;混合发酵温度为28℃;发酵时间12 d;初始pH为6.5。黑根霉和拟康氏木霉混合比例为1:4的发酵液对链格孢的抑制效果最好,达到66.73%的水平,对灰葡萄孢的抑制效果达到84.87%的水平。田间实验中混合微生物制剂对黄瓜枯萎病和番茄灰霉病的相对防治效果达到85%以上,并且植物株高、各时期叶片数与茎粗均高于对照组。证明混合发酵液处理具有抗病促生的作用。SOD、POD、PAL等抗性相关酶活均有不同程度的提升。混合发酵比单独发酵产物变化明显,其中抗菌物质如酚类和芳香族化合物如水杨酸甲酯等含量显着增加,诱导植物抗性的寡糖类物质含量上升。这些实验结果初步表明了混合发酵液的抑菌促生机制。2.混合发酵液对土壤理化生性状和土壤微生物区系的影响土壤是农作物生长的基质,是支撑农作物生长的根本资源。土壤中存在大量的微生物,土壤-微生物-植物构成了一个微生态系统,与植物病害特别是土传病害密切相关。土壤是否健康是决定植物健康状况的重要因素之一,不健康的土壤生态极易导致植物土传病害的发生。经混合发酵液处理后,土壤理化性质差异明显。两年实验结果证明,土壤孔隙度、田间持水量、有机质含量、总氮、速效磷及速效钾显着升高,而土壤容重、pH值、铵态氮、硝态氮降低。土壤有机质、总氮、速效磷和速效钾的含量与混合发酵液施用量成正相关。处理后,土壤结构性变好,有机质含量增加,土壤熟化程度增加,养分含量增加。施用混合发酵液后,土壤脲酶、转化酶及过氧化氢酶的的活性都有较大的提高,促进了土壤微生物的繁殖和增强了相关酶的活性。施用混合发酵液后对土壤微生物的多样性产生了较为明显的提升。真菌方面,纲水平上的优势种群粪壳菌纲、银耳纲和散囊菌纲,处理后粪壳菌纲相对含量减少,而银耳纲和散囊菌纲相对含量增加。在属水平上,常见病原菌分布较多的赤霉菌属和镰刀 菌属在处理过后的土壤中相对含量下降明显。在种水平上,几种病原菌如立枯丝核菌、腐皮镰刀菌和尖孢镰刀菌的相对含量都有明显的减少。在细菌方面,在纲水平上酸杆菌纲相对含量减少,变形菌纲、放线菌纲和梭菌纲相对含量增加。科水平上黄色单胞菌科,产碱菌科相对含量增加显着。在种水平上,几种有益细菌如根瘤菌、慢生根瘤菌和硝化细菌的相对含量都有明显的增加。证明混合发酵液对于土壤内植物病原真菌的生长繁殖产生了抑制作用,调节土壤微生物区系,使其更利于植物生长。3.混合发酵液采前处理对猕猴桃果实采后品质和保鲜的影响果实的采后品质与植物的健康程度息息相关,只有健康作物才能够产出高品质的果实。对植物病害的防治最终目的就是让农产品的产量和品质得到提升。因此,对采后品质的研究能够反映农艺措施在实际生产应用中的有效性。混合发酵液处理后,猕猴桃溃疡病的相对防效达到68.11%;叶片光和效率提高11.58%,防御相关酶SOD、POD、PAL活性具有不同程度的显着提高。在采后猕猴桃实验中,与对照组相比,混合发酵液处理后单果重平均增加27.69%,果实硬度提高2.15倍,SSC提高34.40%,可滴定酸含量提升,乙烯产量和呼吸速率下降,相关防御酶活性提升。采后实验表明,处理组果实失水率显着下降,采后病害发病率显着降低,防病效果达到72.2%。猕猴桃果实转录组实验结果表明,在采后果实抗病性方面,与抗氧化抗逆,生长素的运输有关的类黄酮合成途径中相关酶的转录水平上调最为显着,生长素、细胞分裂素、赤霉素和水杨酸等植物激素信号转导相关基因的转录水平同样提升显着,多种抗病蛋白基因表达水平上调,有效提高了果实抗病能力。在果实抑制成熟方面,混合发酵液处理后生长素相关基因(AUX/IAA)上调表达及其显着;显着促进了果实中丙氨酸解氨酶(PAL)过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)基因的表达。同时抑制了贮藏后期猕猴桃果实中多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶酯酶、β-葡萄糖苷酶、β-1,3-葡聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶等多个细胞壁水解酶基因的表达。果实成熟相关转录因子RIN4、CNR6表达量显着降低;乙烯合成相关途径中,两个最重要的限速酶ACS3和ACO表达量极显着下调,乙烯信号转导途径中的负调控因子CTR1、EIN3和EIN4表达量极显着上调。实验结果证明了混合发酵液采前处理可以通过抑制细胞壁降解过程和乙烯合成转导途径中的相关基因表达,从而达到延缓猕猴桃果实成熟的结果。代谢组学实验结果表明,采后果实植物激素含量发生改变,生长素、水杨酸含量上升,脱落酸含量下降,多种氨基酸、维生素和类黄酮物质含量上升。这些结果在基因水平证明混合发酵液促进了果实的发育,提升果实品质,延长果实保鲜期。综上所述,黑根霉和拟康氏木霉混合发酵液可以提升土壤理化生性状,改善土壤微生物区系,有效抑制植物病原微生物生长,从而达到防治土传病害的目的。对猕猴桃的采后实验表明,混合发酵液采前处理有效提高了采后果实品质,延长果实储藏时间。本研究提供了一种防治植物病害,抗逆增产的生物防治新思路,对国家农药化肥增效减施策略和可持续农业的发展具有重大意义。
邬亚红[6](2020)在《外源茉莉酸甲酯增强辣椒对烟粉虱抗性的作用研究》文中研究指明烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)是设施蔬菜上的重要害虫。近十多年来,烟粉虱在江苏各地普遍发生,特别是设施蔬菜上发生为害严重,局部田块出现绝收,给蔬菜生产造成了严重的损失。辣椒是江苏的主要蔬菜品种之一,近几年辣椒烟粉虱发生为害逐年加重,已成为设施辣椒上最主要的害虫,对产量和品质造成了严重影响。茉莉酸甲酯(MeJA)是一种重要的植物生长调节物质,目前MeJA在植物生理、植物品质调控等方面研究和应用较多,但在蔬菜植物的抗性诱导研究和应用方面报道较少。本研究以苏椒15号(感性品种)和新苏椒五号(抗性品种)为试材,通过对辣椒喷施茉莉酸甲酯,研究外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片中与抗虫性相关的营养物质、次生代谢产物、消化酶、保护酶活性的影响,以及对烟粉虱寄主选择和生长发育的影响,探讨外源茉莉酸甲酯对烟粉虱种群的影响,以期为蔬菜烟粉虱的绿色防控提供新的技术。主要结果如下:(1)以苏椒15号和新苏椒五号辣椒为对象,喷施10-5 mol/L的茉莉酸甲酯48h后,测定烟粉虱的寄主选择性、发育历期及存活率;对大田辣椒喷施茉莉酸甲酯后调查田间烟粉虱的种群动态。研究发现,辣椒上喷施10-5 mol/L的茉莉酸甲酯48 h后,烟粉虱的选择率显着降低,其中感性品种和抗性品种的选择率分别下降64.84%和75.41%,抗性品种比感性品种选择率的下降幅度大10.57个百分点。取食茉莉酸甲酯处理的辣椒,烟粉虱的发育历期显着延长、存活率明显下降,其中感性品种和抗性品种发育历期分别延长了 7.66 d和9.66 d,存活率分别下降10.5%和9.89%;对于感虫品种苏椒15号,茉莉酸甲酯处理主要是延长了烟粉虱卵、4龄若虫和伪蛹期,而对于抗虫品种新苏椒五号,诱导作用贯穿于发育的全过程。大田辣椒上喷施茉莉酸甲酯后,烟粉虱的种群数量迅速下降,并且随着处理时间的延长,种群数量持续下降。(2)利用茉莉酸甲酯溶液10-4 mol/L、10-5 mol/L、10-6 mol/L3个浓度喷施辣椒,处理后1d、2d、3d分别测定辣椒体内抗性相关的营养物质、次生代谢物质含量,以及抗性相关酶活性。研究发现,喷施外源茉莉酸甲酯后,辣椒叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量、可溶性糖、脯氨酸以及总酚含量随着茉莉酸甲酯浓度的升高呈现上升趋势;类黄酮的含量有所下降。茉莉酸甲酯处理后,辣椒叶片中POD、CAT的活性显着增强,并且POD、CAT的活性与茉莉酸甲酯浓度和处理时间呈正相关;但时间对SOD活性没有明显影响。烟粉虱取食茉莉酸甲酯处理的辣椒后,体内的胰蛋白酶、糜蛋白酶活力均明显下降;取食感性品种48h后两种消化酶的活性均比24h的强,但取食抗性品种后24h和48 h两种消化酶的活性没有明显的差异。(3)采用固相微萃取的方法收集辣椒挥发物,用GC/MS分析测定挥发物成分。研究发现,茉莉酸甲酯处理后,苏椒15号和新苏椒五号挥发性物质种类分别增加了 8种和5种。苏椒15号经外源茉莉酸甲酯处理后,挥发物较未处理的多13种,同时有5种挥发性物质在未处理的苏椒15号辣椒中测出,但茉莉酸甲酯处理后的辣椒中未测出;新苏椒五号经外源茉莉酸甲酯处理后,挥发物较未处理的多7种,同时有2种挥发性物质在未处理的新苏椒五号辣椒中测出,但茉莉酸甲酯处理后的辣椒中未测出。外源茉莉酸甲酯处理后,对烟粉虱有较强驱避作用的己烯醛和(E)-β-罗勒烯含量明显增加,其中感虫辣椒品种苏椒15号中己烯醛上升了74.67%。研究结果表明,外源茉莉酸甲酯主要通过诱导辣椒体内驱虫挥发物的上调,降低烟粉虱对辣椒的选择性;诱导辣椒体内抗烟粉虱相关的营养物质和次生代谢物质的上调,抑制烟粉虱的消化酶活性,降低烟粉虱的生长发育速率和存活率。外源茉莉酸甲酯通过提高辣椒对烟粉虱的抗选择性和抗生性,实现对烟粉虱种群的控制。
赵世元[7](2020)在《黄腐酸诱导烟草抗青枯病的活性及初步机理研究》文中提出受青枯病病原特性、发生特点及寄主抗性等多种因素的影响,青枯病的防治十分困难,无论是化学防治还是生物防治,效果都不理想,探究新的控制技术和方法是青枯病防控必须攻克的重要课题。对烟株进行抗性诱导以及调控烟草根际微生态对青枯病的防治具有明显效果,展现出良好的应用前景。黄腐酸(Fulvic Acid)作为一种新型抗性诱导材料,来源广泛,便宜易得,已在多种作物上显示出一定的控制真菌病害效果,但其对细菌性病害——烟草青枯病的防控研究尚未有人开展。因此,本项研究通过室内和大田试验,系统分析了黄腐酸在抑菌活性、烟草的生长、烟草防御酶活、烟草防御基因表达方面所起的作用以及对烟草青枯病的防控效果,明确了黄腐酸对青枯雷尔氏菌以和烟株生长的作用,同时探究了黄腐酸提升烟草抗青枯病的机制和防控效果,主要研究结果如下:1.黄腐酸对青枯雷尔氏菌及烟草生长的生物活性通过采用经典的“牛津杯”法,比较了不同浓度黄腐酸对青枯雷尔氏菌所产生的抑菌圈的大小,试验结果表明,在0.001 mmol/L30 mmol/L浓度范围内,黄腐酸对青枯雷尔氏菌的抑菌圈为0 cm,说明黄腐酸对青枯雷尔氏菌的生长并无直接抑制作用。通过室内药皿种子萌发试验发现,1 mmol/L的黄腐酸处理可以缩短烟草种子萌发所需的时间约12 h,且1 mmol/L的黄腐酸处理可以使烟草种子萌发率达到97%,相对对照处理可以提高4个百分点,且发芽指数达到83,远大于对照组的59.11。而0.01 mmol/L、0.1 mmol/L、10 mmol/L和30 mmol/L的黄腐酸处理也分别在不同程度上提升了烟草种子的发芽指数。通过室内盆栽试验发现,对烟草叶面喷雾施用1 mmol/L、10 mmol/L和30 mmol/L的黄腐酸均可以显着提升烟草的根上部鲜重,其中以1 mmol/L处理效果最为明显,且1 mmol/L黄腐酸处理对根部鲜重也有明显的提升效果;灌根处理时,1 mmol/L、10 mmol/L和30 mmol/L的黄腐酸均可以显着提升烟草的根上部鲜重和根部干重。2.黄腐酸诱导烟草抗青枯病的室内盆栽试验效果通过室内盆栽试验发现,黄腐酸灌根施用对烟草青枯病的防效趋于0,且各浓度处理间并无显着性差异(P<0.05),而黄腐酸以喷雾方式处理烟草幼苗时,各浓度处理对青枯病均表现出一定的相对防效,其中以10 mmol/L黄腐酸喷雾处理的相对防效最高,达到35.69%,而在喷施浓度高于或低于10 mmol/L时,其相对防效均有一定程度的下降。与其他抗性诱导剂防效对比结果显示,黄腐酸的诱抗防效略小于2,6-二氯异烟酸但却大于苯并噻二唑,而且黄腐酸的诱抗防效远大于水杨酸的诱抗防效。3.黄腐酸诱导烟草抗青枯病的生理生化及分子机制通过对处理后1d5d烟草叶片中几种防御酶活的检测发现,黄腐酸可以同时将烟草体内POD、SOD、PAL和PPO的活性提高至对照组的2.012、1.364、2.75和1.574倍。其中黄腐酸对苯丙氨酸解氨酶的活性提升最为显着,说明黄腐酸对烟草的苯丙烷类代谢速率起到了很大程度上的提升。对烟草不同途径的防御基因的表达量的检测结果发现,黄腐酸不仅可以通过提升水杨酸途径的PR2和PR1/c基因的相对表达量,同时还可以通过影响乙烯通道的NtACC Oxidase基因和泛素连接酶基因NtRNF217的过表达来提升烟草对青枯病的抗性。其中,NtACC Oxidase和NtRNF217可能起着更为关键的作用。4.黄腐酸诱导烟草抗青枯病的田间防控效果田间采用黄腐酸(FA)1 mmol/L、10 mmol/L、30 mmol/L、2,6-二氯异烟酸(INA)0.25 mmol/L、水杨酸(SA)0.5 mmol/L、苯并噻二唑(BTH)1 mmol/L于青枯病发生前的小团棵期开始喷雾处理,后每隔7天施药一次,共三次。农艺性状调查结果表明,喷雾施用10 mmol/L和30 mmol/L的黄腐酸可以显着提升烟草团棵期的株高、最大叶长、最大叶宽且可以显着提升打顶期的茎围和最大叶长。病害调查结果表明,喷施10 mmol/L的黄腐酸60天后仍可对烟草青枯病起到较为良好的防控效果,其防控效果可达35.64%,低于0.25 mmol/L INA处理且高于1mmol/L BTH处理。
张广旭[8](2020)在《钙和水杨酸在增强番茄抗灰霉病中的互作关系研究》文中提出番茄是设施栽培重要蔬菜,由于冬春季温室低温、高湿的环境特点,导致病害发生严重。众多研究表明钙和水杨酸(Salicylic acid,SA)在番茄抗病过程中均具有重要作用。但是,两者在增强番茄抗病性中的相互作用关系尚不清楚。本研究以番茄Moneymaker品种及其不积累SA的突变体为试材,首先对番茄叶片进行接种灰霉菌(Botrytis cinerea)并测定番茄受侵染与未侵染叶片中内源钙和SA含量的变化情况;其次,探索钙和SA处理后番茄叶片中SA和钙的含量变化及其对应的抗病信号传导途径中相关基因表达情况,明确钙和SA之间的作用关系;然后,探究了钙和SA对番茄和B.cinerea的影响;同并探明钙和SA对番茄叶片活性氧爆发、抗病相关基因表达以及发病程度的影响;最后综合分析比较上述研究结果,推测钙和SA在番茄抗灰霉病中的相互作用关系。研究结果如下:1.番茄受到B.cinerea的侵染后,侵染叶片钙和SA在3-4d开始积累,未受侵染叶片则是4-5d。结果表明,番茄在感受到B.cinerea侵入后会发生一系列的应激反应促进了钙和SA的积累,并可能发挥一定的作用。2.番茄体内钙和SA具有协同作用关系。其中,钙主要作用于PAL途径,表现为通过外源钙处理后,SA的合成途径中PAL基因的表达水平显着高于ICS1基因;而SA主要影响的是Ca2+/CDPK和Ca2+/CaM两条信号传导途径,表现为外源SA处理后,CDPK和CAM基因表达水平类似且均显着高于CBL基因。3.外源施用钙和SA能够促进番茄的生长发育,其中钙的作用最显着,其壮苗指数为0.36比对照高0.03。在对B.cinerea的试验中,SA处理3-4d对菌的生长具有显着的抑制作用,且菌丝干重也显着小于钙处理,钙和对照无显着性差异。4.在对抗病性的研究中发现,钙和SA共同处理显着高于单独处理,且Ca+SA处理表现最为显着。具体表现在DAB和NBT染色后颜色最深,活性氧含量远高于其他处理;在对抗病相关基因表达水平研究中,钙和SA共同施用后CHI和GLU基因的表达水平均显着升高,并且Ca+SA处理后GLU基因表达水平显着高于SA+Ca,而CHI基因则基本一致;通过比较不同处理后病情指数的变化发现,Ca+SA显着低于其他处理,约为22.1,其次是SA+Ca,为36。因此,该部分结果表明Ca+SA在番茄抗病诱导中效果最好,作用也相对来说最为全面。钙和SA能有效促进番茄生长发育且对B.cinerea产生显着的抗性。在提高番茄抗病性的过程中,钙对SA途径的调控作用要强于SA对钙信号传导途径的影响,因此在抗病性诱导效果方面先钙后SA比先SA后钙要好。
曾健杰[9](2020)在《根际促生菌预处理萌发番茄种子诱导成苗番茄对斜纹夜蛾的抗性研究》文中指出近年来,随着化学农药的危害日益凸显,利用外源物诱导植物自身抗性来增强其对虫害的防御现已成为一项重要发展方向。而根际促生菌(PGPR)在促进植物生长和诱导植物抗虫防病性方面具有很大潜力,现已成为作物抗性研究中的热点内容。本研究首先用根际促生菌处理萌发的番茄种子,在其成苗后通过机械损伤加昆虫唾液处理番茄叶片的模拟虫害实验,以番茄重要抗虫指标多酚氧化酶(PPO)的酶活性为指标,从10株根际促生菌中筛选到一株能诱导成苗番茄具有较强抗虫效果的的菌株;再次用筛选得到的菌株处理番茄种子,待其成苗后进行斜纹夜蛾接虫实验进行验证,结果表明该菌株确实能够诱导成苗番茄对斜纹夜蛾的抗性;最后通过转录组分析并结合番茄茉莉酸合成突变体材料spr8进行深入研究,逐步探索BV菌诱导成苗番茄抗虫性增强的激素信号途径。具体研究结果如下:1、筛选出一株能诱导成苗番茄抗虫指标增强的根际促生菌贝莱斯芽孢杆菌SXKF16-2(Bacillus.velezensis SXKF16-2,BV)。首先用PGPR处理露白的番茄种子,通过机械损伤加斜纹夜蛾唾液处理进行模拟虫害实验,并以成苗番茄叶片PPO活性为指标,从10株根际促生菌中筛选的能显着诱导成苗番茄PPO活性的贝莱斯芽孢杆菌SXKF16-2(BV)处理的番茄PPO活性显着高于其他组。2、BV处理番茄萌发种子能够提高成苗番茄对斜纹夜蛾的抗性。接虫生测实验发现,斜纹夜蛾取食经BV菌处理的成苗番茄后,其体重增量显着低于取食对照组番茄的体重增量,进一步证实BV菌预处理萌发番茄种子能诱导成苗番茄抗虫性增强。进行抗虫指标分析发现,BV菌处理组番茄在接虫后抗虫防御酶如多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)的酶活性显着提高,蛋白酶抑制剂基因(PI-II)、苏氨酸脱氢酶(TD)的表达量显着上调;抗虫相关激素测定结果显示,BV菌处理组的番茄机体内茉莉酸类激素(JAs)含量提高,但水杨酸(SA)的含量并未提高。3、进一步用BV菌预处理茉莉酸合成突变体番茄材料“spr8”发现,BV菌不仅能增强野生型番茄Solanum lycopersicum L.cv.Castlemart(简写为CM)的抗虫性,还能增强茉突变体番茄spr8的抗虫性。接虫生测实验发现,与取食对照组番茄相比,斜纹夜蛾取食经BV菌处理过的番茄突变体材料spr8及其野生型番茄CM后,其体重增量显着降低。经生理指标分析发现,BV菌处理不仅能诱导野生番茄CM的PPO酶活性和POD酶活性,还显着提高突变体材料spr8的抗虫相关酶活指标。进一步对BV菌处理(BV)、接虫处理组(SL)以及对照组(CK)番茄进行转录组学分析发现,BV菌处理不仅诱导了JA合成及信号转导途径,还能激发乙烯(ET)信号合成途径及其信号转到途径。进一步证实BV菌处理的萌发番茄种子可能通过的ET信号途径来增强对斜纹夜蛾的抗性。4、荧光定量PCR分析发现,BV菌处理后不仅能激活JA信号途径,更重要是使得番茄ET信号途径激活,使得番茄在受到虫害时能快速启动对斜纹夜蛾抗性。通过对移栽后0、3、7、14、21天后以及虫害处理后0、3、6、12、24、36小时的番茄ET和JA合成通路上相关基因的定量,发现ET合成途径基因ACO1、ACS2,信号转导基因ETR4、ERF1基因处于高表达,这一现象在spr8中也同样存在,表明BV处理可能主要通过诱导了ET途径相关基因表达。由此,本研究认为BV菌预处理萌发番茄种子能诱导成苗番茄对斜纹夜蛾的抗性,而且这种诱导主要通过激活ET途径相关合成及信号转导途径基因的表达来实现。本研究不仅为利用PGPR诱导植物抗虫性的发挥的相关研究提供借鉴,也为开发利用根际促生菌的进行植物抗虫诱导的实践提供参考。
许强[10](2020)在《小麦条锈菌效应蛋白PstA23调控植物pre-mRNA可变剪切抑制植物免疫》文中研究指明小麦条锈菌是严格专性寄生真菌,其引致的小麦条锈病在中国乃至世界小麦主产区造成严重的危害。优良抗性品种的培育是防治条锈病大规模流行的主要策略之一。而条锈菌频繁变异导致的品种抗性不断“丧失”是该病害爆发流行的主要原因。该研究以揭示条锈菌致病机理为基础,转基因技术与遗传育种手段有机结合,对开发条锈病持续有效防控的策略具有重要意义。本研究在小麦条锈菌CYR32基因组测序和分泌蛋白组的基础上,利用农杆菌介导的PVX(potato virus X)系统在烟草中鉴定Pst_A23能够抑制由促细胞凋亡蛋白Bax(BCL2-associated X)诱导的细胞坏死。进一步条锈菌重要效应蛋白Pst_A23进行了功能探究,明确了其在条锈菌侵染致病过程中的作用、互作靶标以及调控的抗性通路。研究首次揭示条锈菌效应蛋白作为可变剪切调节子抑制寄主植物免疫的致病机理,丰富了我们对活体营养型寄生真菌侵染致病的认识,为全面揭示病原菌的致病机理奠定了理论基础,进而为小麦条锈病持续有效防控策略的制定提供了科学依据。主要结果如下:1.效应蛋白Pst_A23的序列特征分析Pst_A23富含丝氨酸、赖氨酸和精氨酸所占比重较大,三种氨基酸分别占11.6%,6.2%和13.0%。BLASTX序列分析比对发现Pst_A23是条锈菌特异的效应蛋白。在6个小麦条锈菌生理小种CYR32、PST-130、PST-21、PST-43、PST-08/21、PST-87/7的序列分析发现Pst_A23没有核苷酸位点的变化,表明该效应蛋白在种内有着较高的保守性。2.效应蛋白Pst_A23功能分析酵母分泌系统以及烟草上亚细胞定位证明Pst_A23的信号肽具有分泌功能。瞬时表达Pst_A23可抑制由Flg22、荧光假单胞菌诱导的胼胝质的产生以及抗性相关基因的表达。q RT-PCR分析发现Pst_A23在条锈菌侵染24 hpi(hour post inoculation)和48 hpi呈现高诱导表达。利用寄主诱导的瞬时沉默技术(HIGS,host induced gene silencing)沉默Pst_A23后,条锈菌产孢量降低,生物量显着减少,菌丝长度、侵染面积显着减小,并伴随着寄主细胞坏死面积的增加。Pst_A23 RNAi(RNAi,RNA interference)小麦转基因材料L2和L10株系鉴定结果表明,与对照相比,条锈菌的致病性显着下降,伴随着产孢量降低、菌丝生长发育严重受阻和寄主细胞坏死增多。另外,过表达Pst_A23材料L5和L7株系,在接种条锈菌CYR31后,与对照相比,过表达植株上产孢量明显增多,生物量显着增加,说明过表达Pst_A23有助于条锈菌的致病。3.效应蛋白Pst_A23调控可变剪切的机制解析烟草上亚细胞定位发现,Pst_A23特异性集中在植物细胞核,呈现不均一的点状。利用剪切体标记蛋白At SR45共定位发现,Pst_A23与At SR45的定位在细胞核核斑点上存在高度拟合。突变C端富含精氨酸(R)区域R2-rich结构域,该蛋白失去定位于核斑点的能力,表明R2-rich结构对Pst_A23的亚细胞定位是必需的。通过免疫共沉淀与质谱技术筛选获得了两个候选靶标Ta SR34和Ta U1,并通过双分子荧光互补实验、荧光素酶互补实验、微量热泳动和免疫共沉淀技术确认了Ta SR34与Pst_A23、Pst_A23与Ta U1存在互作。为探究Pst_A23能否调控寄主基因的表达,对过表达Pst_A23小麦植株进行转录组测序,结果表明过表达Pst_A23植株上有1278个显着差异表达的基因,其中,上调基因911个,下调基因367个。KEGG注释发现,差异基因主要富集在激素信号、蛋白质加工、植物与病原菌互作等通路。转录组分析鉴定到782个显着差异的可变剪切事件(P<0.05,|Δpsi|>0.1),包括267个5’端剪切、205个内含子滞留、177个3’端剪切、142个外显子跳跃和1个互斥外显子事件。半定量结果分析表明差异可变剪切基因Traes CS6A02G254500和Traes CS2A02G510800的剪切效率下降,基因Traes CS1D02G241000、Traes CS6D02G182300和Traes CS7D02G272500的剪切效率升高。定量实验确定了Ta WRKY53和Ta Xa21的可变剪切效率严重下降导致Ta WRKY53和Ta Xa21转录本降低。此外,Ta WRKY53和Ta Xa21瞬时沉默后,条锈菌菌丝长度和侵染面积显着增加,寄主细胞坏死面积较对照组显着增大,且Ta PR1和Ta PR2表达在接种条锈菌48和120 hpi显着下降。表明Pst_A23调控寄主pre-m RNA可变剪切参与条锈菌与小麦的互作。另外,利用MEME(Motif-based sequence analysis tools)评估了可变剪切基因的剪接位点上下游50 bp内保守的RNA基序元件,发现其中GAAGA、UCUGC和UUCUU基序元件分别为61745,52458和41390条,占总数的17.7%,15.1%和11.9%。RNA凝胶阻滞实验(RNA-EMSA)和微量热泳动技术证明了Pst_A23蛋白能够与保守的RNA基序元件(GAAGA,UCUGC和UUCUU)结合,且C端R-rich区域有助于Pst_A23与靶标RNA的结合。4.Ta SR34剪切因子在小麦抗条锈中起正调控作用Ta SR34定位于小麦染色体2A、2D上,染色体2B上Ta SR34(暂命名Ta SR34L)比染色体2A、2D上的核酸序列长180 bp。烟草亚细胞定位结果表明Ta SR34蛋白存在两种定位分布,一种充斥着整个细胞核,一种是分布在核斑点上,且Ta SR34与效应蛋白Pst_A23共定位在细胞核核斑点上。而Ta SR34L定位分布于细胞质、细胞核和细胞膜。q RT-PCR分析发现,在小麦与条锈病亲和互作中,Ta SR34的表达量无显着性变化。在非亲和互作中,染色体2A上的Ta SR34不表达,2B上的Ta SR34L无显着变化,2D上Ta SR34的表达量在接菌24 hpi和48 hpi上调至3倍和7倍。另外,在亲和互作中分别沉默Ta SR34和Ta SR34L后,表型没有显着差异。但在非亲和互作中,沉默Ta SR34后寄主叶片上产生少量孢子堆,条锈菌的生物量、菌丝长度、侵染面积和吸器数目明显增加,Ta PR1和Ta PR2表达显着下调,寄主细胞的坏死面积显着减小。而沉默Ta SR34L后,条锈菌生长发育、寄主的抗性反应无显着变化,表明小麦染色体2D上的Ta SR34在小麦抗病反应中起正向调控作用。Ta SR34-RNAi转基因材料株系孢子堆明显增加,Ta PR1和Ta PR2的表达显着下降,表明沉默Ta SR34降低小麦对条锈菌的抗性。5.Ta SR34激活拟南芥SA(salicylic acid)通路,增强拟南芥抗性为了明确Pst_A23是否通过靶标Ta SR34抑制植物的免疫,首先在烟草上瞬时表达Ta SR34,发现Ta SR34能够诱导细胞坏死,而Ta SR34L没有产生明显的细胞坏死。Ta SR34过表达拟南芥呈现植株矮化且叶片边缘坏死的类病斑症状。Flg22处理后的过表达Ta SR34拟南芥植物叶片胼胝质显着性增多,基础免疫相关基因At PR1、At WRKY33和At WRKY53显着上调表达。同时,Ta SR34过表达拟南芥的转录组测序分析鉴定到差异基因4228个,上调差异基因有2389个,下调差异基因1839个。KEGG注释分析发现下调基因富集的通路主要有光合作用、植物激素信号转导途径、光合作用中的碳固定、碳代谢途径等。上调基因主要富集在苯丙素的生物合成、植物病原菌互作以及内质网蛋白加工等。另外,q RT-PCR显示SA生物合成关键基因At PAL1、At PAL4和At EDS16显着上调表达。ELISA检测过表达植株叶片中总SA的含量显着上升。表明Ta SR34通过调控植物的SA生物合成代谢参与植物的抗性反应。6.Ta SR34剪切因子调控拟南芥抗性相关基因的可变剪切过表达Ta SR34拟南芥转录组测序发现显着差异的可变剪切事件总共有65个,包含61个拟南芥相关基因。随机选取了6个差异基因进行剪切效率检测,发现这些基因剪切效率明显出现不同程度的上调或下调。其中,At TGA6参与SA通路的调控,剪切效率出现上调,导致功能性TGA6转录本上升。At LSD1是拟南芥类病变植株相关基因,与SA调控抗逆性相关。At LSD1基因转录本的第二个内含子出现滞留,导致植株类病斑的产生。同时,双分子荧光互补、微量热泳动和免疫共沉淀技术确认了Ta SR34与Ta U1存在互作,而且Pst_A23与Ta U1的互作强度要强于Ta SR34与Ta U1的互作。Ta SR34调节的剪接位点的RNA基序元件与Pst_A23调节的存在高度相似性,且RNA-EMSA实验证实了Ta SR34能够与Pst_A23的靶标RNA相结合,表明Ta SR34与Pst_A23可能拥有共同调节剪接位点的RNA基序元件。综上,Pst_A23蛋白可能竞争性结合Ta U1,“架空”Ta SR34蛋白,直接和RNA基序元件结合调控pre-m RNA,削弱植物的抗性反应。
二、水杨酸诱导植物抗性的研究进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水杨酸诱导植物抗性的研究进展(论文提纲范文)
(1)黄瓜流胶病的系统侵染及诱导抗性相关基因分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 Pal研究进展 |
1.2 植物病原菌侵染寄主的检测 |
1.3 植物病原菌侵染黄瓜根系的研究进展 |
1.4 植物吐水作用与病原菌侵染 |
1.5 植物免疫诱抗剂诱导植物抗性的研究进展 |
1.6 诱导寄主抗性后转录组学分析 |
1.7 本研究的目的和意义 |
第二章 黄瓜流胶病的系统侵染 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 病原菌的分离与鉴定 |
2.1.2 Pal侵染黄瓜根系及系统传导 |
2.1.3 黄瓜叶片吐水引发的Pal再侵染 |
2.1.4 吐水作用对Pal侵染叶片的影响 |
2.1.5 数据处理与统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 黄瓜病害调查结果 |
2.2.2 菌株的分子生物学鉴定 |
2.2.3 黄瓜不同组织中Pal检测 |
2.2.4 Pal侵染黄瓜根系的研究 |
2.2.5 Pal再侵染途径 |
2.2.6 吐水作用利于Pal的侵染 |
2.3 讨论 |
2.3.1 黄瓜流胶病原菌的鉴定 |
2.3.2 Pal侵染黄瓜根系研究 |
2.3.3 吐水作用引发的Pal再侵染 |
2.3.4 吐水作用对Pal侵染黄瓜叶片的影响 |
第三章 诱导黄瓜抗Pal侵染的植物免疫诱抗剂的筛选 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 诱抗剂配制及施用方法 |
3.1.3 Pal接种黄瓜植株 |
3.1.4 植株长势调查 |
3.1.5 病症调查及Pal检测 |
3.1.6 特异基因相对表达水平 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同诱抗剂对黄瓜植株长势的效果 |
3.2.2 不同诱抗剂诱导黄瓜抗Pal侵染的效果 |
3.2.3 特异基因相对表达水平的qRT-PCR验证 |
3.3 讨论 |
第四章 诱导黄瓜抗Pal侵染的转录组学分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 药剂的配制及施药方法 |
4.1.3 Pal接种黄瓜植株 |
4.1.4 取样方法 |
4.1.5 转录组测序与差异表达基因的筛选 |
4.1.6 差异表达基因的功能富集 |
4.1.7 诱导黄瓜抗Pal后差异表达基因的筛选 |
4.1.8 差异表达基因的qRT-PCR验证 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 样本RNA测序数据的质量评估 |
4.2.2 差异表达基因的的筛选 |
4.2.3 差异表达基因GO富集分析 |
4.2.4 差异表达基因KEGG富集分析 |
4.2.5 qRT-PCR验证分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 诱抗剂处理对黄瓜叶片光合作用的影响 |
4.3.2 诱导黄瓜抗Pal侵染转录组学分析 |
4.3.3 诱导黄瓜抗性产生相关基因的qRT-PCR验证 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
附表 |
附图 |
在读期间发表的学术论文 |
作者简历 |
致谢 |
(2)外源水杨酸及剪叶处理对日本落叶松主要防御蛋白的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 日本落叶松 |
1.3 植物的诱导抗虫性 |
1.4 水杨酸在植物诱导抗性的应用 |
1.5 剪叶处理在植物诱导抗性的应用 |
1.6 研究目的和意义 |
1.7 研究内容与技术路线 |
2 外源水杨酸对日本落叶松主要防御性酶活性的诱导效果 |
2.1 试验材料和方法 |
2.2 结果与分析 |
2.3 本章小结 |
2.4 讨论 |
3 外源水杨酸对日本落叶松主要保护性酶活性的诱导效果 |
3.1 试验材料和方法 |
3.2 结果与分析 |
3.3 本章小结 |
3.4 讨论 |
4 剪叶对日本落叶松主要防御性酶活性的诱导效果 |
4.1 试验材料和方法 |
4.2 结果与分析 |
4.3 本章小结 |
4.4 讨论 |
5 剪叶对日本落叶松主要保护性酶活性的诱导效果 |
5.1 试验材料和方法 |
5.2 结果与分析 |
5.3 本章小结 |
5.4 讨论 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
致谢 |
(3)g-C3N4和g-C3N4@ZnONPs的抑菌诱抗机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 纳米材料的光催化活性 |
1.2 纳米材料的定义、分类和合成 |
1.2.1 纳米材料的定义 |
1.2.2 纳米材料的分类 |
1.2.3 纳米材料的合成 |
1.3 纳米材料作为植物保护剂的研究进展 |
1.3.1 纳米材料抑制植物真菌 |
1.3.2 纳米材料抑制植物细菌 |
1.3.3 纳米材料作为免疫激发子的研究现状及潜力 |
1.3.4 纳米材料对植物生长的影响 |
1.4 植物激素信号转导的研究进展 |
1.4.1 植物分子免疫系统简介 |
1.4.2 常见植物激素信号转导概述 |
1.5 光催化纳米材料在抑菌诱抗领域的研究 |
1.6 课题设计及其研究意义 |
第二章 G-C_3N_4纳米片的抑菌诱抗机制 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 g-C_3N_4合成、表征及光电性能测试 |
2.1.2 模拟可见光照射处理 |
2.1.3 g-C_3N_4抗烟草野火菌试验方法 |
2.1.4 g-C_3N_4抑制辣椒疫霉试验方法 |
2.1.5 g-C_3N_4诱抗机制研究的试验方法 |
2.1.6 数据分析 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 材料表征 |
2.2.2 g-C_3N_4纳米片抑制烟草野火菌活性及机制 |
2.2.3 g-C_3N_4纳米片抗辣椒疫霉菌机制研究 |
2.2.4 g-C_3N_4纳米片诱本氏烟抗病效果及其机制 |
2.3 本章小结 |
2.3.1 g-C_3N_4纳米片抗烟草野火菌机制 |
2.3.2 g-C_3N_4纳米片抑制辣椒疫霉菌机制 |
2.3.3 g-C_3N_4纳米片诱导本氏烟抗病的机制 |
第三章 ZNONPS对 TMV的诱抗作用及初步机制 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 纳米材料的合成与表征 |
3.1.2 植物栽培及处理设置 |
3.1.3 TMV接种 |
3.1.4 直接抗病毒活性测定 |
3.1.5 保护作用 |
3.1.6 定量验证TMV含量 |
3.1.7 ELISA |
3.1.8 DAB染色 |
3.1.9 RNA提取和定量实时PCR |
3.1.10 对烟草植株生长的影响 |
3.1.11 植物激素测定 |
3.1.12 植物解剖学观察 |
3.1.13 元素分析 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 材料和NP表征 |
3.2.2 纳米材料直接钝化TMV |
3.2.3 保护作用 |
3.2.4 抗氧化系统反应 |
3.2.5 防御相关基因的表达和植物激素含量 |
3.2.6 植物生长反应 |
3.2.7 植物组织中Zn ONPs的吸收,转运和分布 |
3.3 小结 |
第四章 G-C_3N_4@ZNONPS的合成及抑菌诱抗增效机制 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 g-C_3N_4@ZnONPs合成、表征及光电性能测试 |
4.1.2 g-C_3N_4@ZnONP和 g-C3N4 纳米片的光催化产生ROS性能比较 |
4.1.3 烟草野火菌菌株和培养条件 |
4.1.4 g-C_3N_4@ZnONPs的烟草野火菌体外光催化抑菌实验 |
4.1.5 烟草野火菌SEM观察细菌形态 |
4.1.6 烟草野火菌LIVE/DEAD试剂盒检测 |
4.1.7 g-C_3N_4@ZnONP对烟草野火病的治疗效果 |
4.1.8 烟草野火菌总RNA提取、m RNA文库构建和转录组测序 |
4.1.9 转录组数据分析 |
4.1.10 辣椒疫霉菌株和培养条件 |
4.1.11 RNA提取、测序和数据分析 |
4.1.12 菌丝生长抑制试验和孢子囊形成的体外抑制活性测试 |
4.1.13 菌丝和孢子囊的SEM观察 |
4.1.14 游动孢子数和发芽率统计 |
4.1.15 游动孢子的TEM观察 |
4.1.16 诱抗效果测定 |
4.1.17 转录组分析 |
4.1.18 蛋白质谱实验 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 g-C_3N_4@ZnONPs的表征及ROS检测 |
4.2.2 g-C_3N_4@ZnONPs抑制烟草野火菌的增效机制 |
4.2.3 g-C_3N_4@ZnONPs的抗辣椒疫霉增效机制 |
4.2.4 g-C_3N_4@ZnONPs的诱抗作用 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间发表的文章和获得授权的专利 |
博士期间所获奖项和荣誉 |
博士期间参与的社会工作贡献 |
(4)棘孢木霉T46的筛选、生产及诱导山新杨抗性机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 木霉资源的分离与收集 |
1.2 木霉的生物防治机理 |
1.2.1 木霉菌与病原菌互作研究 |
1.2.2 木霉菌与植物互作研究 |
1.3 木霉固态发酵研究动态 |
1.4 植物抗逆转录组学研究 |
1.5 植物抗逆代谢组学研究 |
1.6 研究目的意义 |
2 4种林木根围木霉菌株的分离与鉴定 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 供试菌株 |
2.1.2 供试试剂 |
2.1.3 仪器设备和材料 |
2.1.4 培养基 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 土样采集 |
2.2.2 菌种分离与纯化 |
2.2.3 木霉形态学鉴定 |
2.2.4 木霉的分子生物学鉴定 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 木霉菌株的分离及形态学鉴定 |
2.3.2 木霉菌的分子生物学鉴定 |
2.3.3 木霉菌的分布 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
3 木霉分离株生物活性测定与分析 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 供试菌株及植株 |
3.1.2 供试试剂 |
3.1.3 仪器设备和材料 |
3.1.4 培养基 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 木霉分离株生长速度的筛选 |
3.2.2 木霉及病原菌培养 |
3.2.3 木霉分离株生物活性测定 |
3.2.4 木霉对山新杨抗病性的影响 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 木霉分离株生长速率测定 |
3.3.2 非生物逆境胁迫 |
3.3.3 木霉菌株与8株病原真菌对峙培养 |
3.3.4 木霉分离株生防潜力综合分析 |
3.3.5 棘孢木霉T46诱导山新杨抗性 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
4 棘孢木霉T46菌株的固态发酵 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 供试菌株 |
4.1.2 供试试剂 |
4.1.3 仪器设备和材料 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 孢子悬浮液制备 |
4.2.2 发酵底物及含水率设置 |
4.2.3 单因素实验 |
4.2.4 营养配比优化实验 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 发酵底物及含水率的优化 |
4.3.2 单纯以底物为营养的木霉发酵 |
4.3.3 单因素实验 |
4.3.4 营养配比优化 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
5 棘孢木霉T46诱导后山新杨幼苗转录组构建及分析 |
5.1 试验材料 |
5.1.1 供试菌株和植株 |
5.1.2 供试试剂 |
5.1.3 仪器设备和材料 |
5.1.4 培养基 |
5.2 试验方法 |
5.2.1样本准备与处理 |
5.2.2 提取样本RNA及clean reads的获得 |
5.2.3 测序结果初步校验和分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 转录组测序质量分析 |
5.3.2 转录本组装及注释 |
5.3.3 基因表达定量分析 |
5.3.4 差异表达基因分析 |
5.3.5 表达模式聚类分析 |
5.3.6 差异基因的功能富集分析 |
5.3.7 可变剪接分析 |
5.4 关于棘孢木霉T46诱导山新杨后转录组分析的讨论 |
5.5 本章小结 |
6 棘孢木霉T46诱导山新杨幼苗代谢组构建及分析 |
6.1 试验材料 |
6.1.1 供试菌株和植株 |
6.1.2 供试试剂 |
6.1.3 仪器设备 |
6.1.4 培养基 |
6.2 试验方法 |
6.2.1 样本准备与处理 |
6.2.2 山新杨幼苗代谢物提取 |
6.2.3 山新杨幼苗代谢物检测 |
6.2.4 检测结果初步校验 |
6.2.5 数据分析 |
6.3 研究结果与分析 |
6.3.1 棘孢木霉T46诱导后山新杨幼苗代谢物测定 |
6.3.2 棘孢木霉T46诱导后山新杨幼苗代谢组测序质量 |
6.3.3 棘孢木霉T46诱导后山新杨幼苗代谢物功能注释 |
6.3.4 差异显着代谢物的筛选 |
6.3.5 差异显着代谢物分析 |
6.3.6 差异显着代谢物KEGG富集分析 |
6.4 讨论 |
6.5 本章小结 |
7 转录组和代谢组联合分析及关键基因挖掘 |
7.1 试验材料 |
7.1.1 供试菌株和植株 |
7.1.2 供试试剂和数据 |
7.1.3 仪器设备 |
7.1.4 培养基 |
7.2 试验方法 |
7.2.1 转录组代谢组联合分析 |
7.2.2 联合分析所得到的关键基因生物信息学分析 |
7.2.3 GST、ADH和FrsA家族基因生物信息学分析 |
7.2.4 接种链格孢菌后山新杨相关基因表达分析 |
7.3 试验结果 |
7.3.1 棘孢木霉T46诱导后山新杨幼苗代谢物测定 |
7.3.2 联合分析后得到的基因生物信息学分析 |
7.3.3 GST、ADH和FrsA家族基因生物信息学分析 |
7.3.4 接种链格孢菌后山新杨幼苗部分基因表达分析 |
7.4 讨论 |
7.5 本章小结 |
8 山新杨转化子PdPap-ADH-7的获得及抗病性检测 |
8.1 试验材料 |
8.1.1 供试菌株和植株 |
8.1.2 供试试剂和数据 |
8.1.3 仪器设备 |
8.1.4 培养基 |
8.2 试验方法 |
8.2.1 目标基因的克隆 |
8.2.2 重组载体pROK2-ADH-7的构建 |
8.2.3 重组大肠杆菌TOP10-ADH-7的构建 |
8.2.4 重组根癌农杆菌EHA105-ADH-7的构建 |
8.2.5 转化子的获得 |
8.2.6 转化子的抗病性检测 |
8.3 试验结果 |
8.3.1 基因PdPap-ADH-7的克隆 |
8.3.2 重组大肠杆菌TOP10-pROK2-ADH的构建 |
8.3.3 山新杨转化子PdPap-ADH-7的获得 |
8.3.4 山新杨转化子PdPap-ADH-7抗病性检测 |
8.4 讨论 |
8.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
附件 |
(5)生防菌混合发酵液对植物土传病害防治、土壤性质微生物区系和采后果实品质的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号 |
第一章 绪论 |
1.1 植物土传病害的危害 |
1.2 土传病害的治理方法 |
1.2.1 生物防治土传病害的优点与不足 |
1.2.2 生防微生物混合防治土传病害的研究现状 |
1.2.3 生防微生物混合发酵工艺 |
1.3 生防菌防治土传病害机理 |
1.4 土壤微生物多样性 |
1.4.1 土壤微生物多样性与土传病害的关系 |
1.4.2 外来微生物对土壤微生物区系影响 |
1.5 果实采后品质 |
1.6 猕猴桃的采后生理 |
1.6.1 呼吸作用 |
1.6.2 品质变化 |
1.6.3 激素变化 |
1.6.4 果实采后成熟过程中相关基因的调控 |
1.7 本研究的目的和意义 |
第二章 生防菌混合发酵工艺优化及其发酵液对土传病原菌的防效及机制 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 实验菌种 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 菌种的保藏与活化 |
2.2.2 对峙实验 |
2.2.3 发酵液抑菌试验 |
2.2.4 孢子萌发与菌丝生长实验 |
2.2.5 混合发酵工艺优化 |
2.2.6 盆栽实验 |
2.2.7 混合发酵液对黄瓜叶片膜电解质外渗和光化学效率的影响 |
2.2.8 叶片抗病相关酶活测定 |
2.2.9 混合发酵液有效成分初探 |
2.2.10 数据整理和统计 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 对峙实验测定生防菌对病原微生物的抑制效果 |
2.3.2 体外抑菌实验测定混合发酵液对病原菌尖孢镰刀菌的抑制效果 |
2.3.3 混合发酵工艺优化 |
2.3.4 不同接种比例混合发酵液对不同病原菌的抑制效果 |
2.3.5 盆栽实验测定混合发酵液防病效果 |
2.3.6 混合发酵液对黄瓜叶片膜电解质外渗和光化学效率的影响 |
2.3.7 混合发酵液对抗病相关酶活的影响 |
2.3.8 HPLC法测定混合发酵液物质变化 |
2.3.9 代谢谱测定混合发酵液的物质变化 |
2.4 讨论 |
第三章 生防菌混合发酵液对土壤理化生性状及土壤微生物区系的影响 |
3.1 实验材料与仪器 |
3.1.1 实验菌种 |
3.1.2 实验试剂 |
3.1.3 实验仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 田间实验 |
3.2.2 土壤理化性质测定 |
3.2.3 土壤相关酶活测定 |
3.2.4 土壤微生物多样性检测 |
3.2.5 统计方法 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 混合发酵液对土壤理化性质与土壤酶活性的影响 |
3.3.2 混合发酵液发酵液对土壤真菌多样性的影响 |
3.3.3 混合发酵液对土壤细菌多样性的影响 |
3.4 讨论 |
第四章 生防菌混合发酵液对田间植物病害的防治效果 |
4.1 实验材料与仪器 |
4.1.1 实验菌种 |
4.1.2 实验试剂 |
4.1.3 实验仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 实验地点 |
4.2.2 混合发酵液的制备 |
4.2.3 黄瓜枯萎病田间实验 |
4.2.4 番茄灰霉病田间实验 |
4.2.5 猕猴桃溃疡病生物防治效果评价 |
4.2.6 光合效率和抗氧化酶活性 |
4.2.7 数据整理和统计 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 田间实验测定混合发酵液对黄瓜枯萎病防病效果 |
4.3.2 混合发酵液对抗病相关酶活的影响 |
4.3.3 田间实验测定混合发酵液对番茄灰霉病的防病效果 |
4.3.4 混合发酵液猕猴桃溃疡病的生物防治作用 |
4.3.5 混合发酵液对叶片的光合作用速率和抗氧化酶活性的影响 |
4.4 讨论 |
第五章 混合发酵液对采后果实品质和保鲜的效应与机理 |
5.1 实验材料与仪器 |
5.1.1 实验菌种 |
5.1.2 实验试剂 |
5.1.3 实验仪器 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 实验地点 |
5.2.2 混合发酵液的制备 |
5.2.3 实验方案 |
5.2.4 猕猴桃采后实验 |
5.2.5 转录组分析 |
5.2.6 荧光定量PCR验证 |
5.2.7 代谢组学分析 |
5.2.8 统计分析 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 混合发酵液对采后猕猴桃果实生理生化指标的影响 |
5.3.2 混合发酵液对猕猴桃采后病害的影响 |
5.3.3 混合发酵液对猕猴桃果皮转录组的影响 |
5.3.4 RT-qPCR验证转录组测序数据 |
5.3.5 代谢谱测定混合发酵液对采后猕猴桃果肉代谢物的影响 |
5.4 讨论 |
第六章 总论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
参与项目 |
附件 |
(6)外源茉莉酸甲酯增强辣椒对烟粉虱抗性的作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1 植物的防御类型 |
1.1 组成型防御 |
1.2 诱导型防御 |
2 茉莉酸甲酯在植物中的作用 |
2.1 茉莉酸甲酯在植物中的生理功能及调控作用 |
2.1.1 茉莉酸甲酯对种子萌发的影响 |
2.1.2 茉莉酸甲酯对植物开花的影响 |
2.2 外源茉莉酸甲酯对植物的诱导作用 |
2.2.1 外源茉莉酸甲酯对植物营养以及抗性物质的影响 |
2.2.2 外源茉莉酸甲酯对植物保护酶活性的影响 |
2.2.3 外源茉莉酸甲酯对植物次生代谢物质的影响 |
2.2.4 外源茉莉酸甲酯对植物抗虫挥发性物质的影响 |
3 本研究的研究背景及意义以及主要内容 |
第二章 外源茉莉酸甲酯对辣椒烟粉虱的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 外源茉莉酸甲酯对烟粉虱寄主选择的影响 |
1.2.2 烟粉虱对茉莉酸甲酯处理辣椒叶片颜色的选择 |
1.2.3 烟粉虱对茉莉酸甲酯处理辣椒挥发物的选择 |
1.2.4 烟粉虱对盆栽辣椒的选择 |
1.2.5 外源茉莉酸甲酯对辣椒烟粉虱消化酶的影响 |
1.2.6 外源茉莉酸甲酯对辣椒烟粉虱发育历期及存活率的影响 |
1.2.7 外源茉莉酸甲酯处理对大田辣椒烟粉虱种群的影响 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 外源茉莉酸甲酯对烟粉虱寄主选择性的影响 |
2.2 烟粉虱对茉莉酸甲酯处理辣椒叶片颜色的选择 |
2.3 烟粉虱对茉莉酸甲酯处理辣椒挥发物的选择 |
2.4 外源茉莉酸甲酯对辣椒烟粉虱消化酶的影响 |
2.5 外源茉莉酸甲酯对辣椒烟粉虱生长发育及存活率的影响 |
2.6 外源茉莉酸甲酯对大田辣椒烟粉虱种群的影响 |
3 讨论 |
第三章 外源茉莉酸甲酯对辣椒抗性相关物质的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 外源茉莉酸甲酯对辣椒营养物质的影响 |
1.2.2 外源茉莉酸甲酯对辣椒次生代谢物质的影响 |
1.2.3 外源茉莉酸甲酯对辣椒体内抗性相关酶的影响 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 外源茉莉酸甲酯对辣椒营养物质的影响 |
2.1.1 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片叶绿素含量的影响 |
2.1.2 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片可溶性糖含量的影响 |
2.1.3 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片可溶性蛋白含量的影响 |
2.1.4 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片脯氨酸含量的影响 |
2.2 外源茉莉酸甲酯对辣椒次生代谢物质的影响 |
2.2.1 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片类黄酮含量的影响 |
2.2.2 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片总酚含量的影响 |
2.3 外源茉莉酸甲酯对辣椒体内抗性相关酶的影响 |
2.3.1 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片POD活性的影响 |
2.3.2 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片SOD活性的影响 |
2.3.3 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片CAT活性的影响 |
3 讨论 |
第四章 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片挥发物的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 茉莉酸甲酯处理对辣椒叶片挥发物的影响 |
1.2.2 茉莉酸甲酯处理后辣椒的代谢组学分析 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片挥发物的影响 |
2.2 外源茉莉酸甲酯对辣椒叶片挥发物的代谢组分析 |
2.2.1 代谢组分质谱分析 |
2.2.2 差异代谢物筛选 |
2.2.3 差异代谢物代谢通路 |
3 讨论 |
第五章 总结论与讨论 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)黄腐酸诱导烟草抗青枯病的活性及初步机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1 黄腐酸的研究现状 |
1.1 黄腐酸的发现与特性 |
1.2 黄腐酸在农业领域的应用研究 |
2 青枯病的研究及防治现状 |
2.1 烟草青枯病的危害 |
2.2 烟草青枯病的致病机理 |
2.3 烟草青枯病的防治现状 |
3 植物的诱导抗病性 |
3.1 植物诱导抗病性 |
3.2 植物抗性诱导剂 |
3.3 植物诱导抗病性产生的机制 |
4 选题依据及研究内容 |
4.1 选题依据 |
4.2 研究内容 |
第二章 黄腐酸对青枯雷尔氏菌及烟草生长的生物活性测定 |
第一节 黄腐酸对青枯雷尔氏菌抑菌活性测定 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 不同浓度的FA对青枯雷尔氏菌生长的影响 |
3 结论与讨论 |
第二节 黄腐酸对烟草种子萌发及生长的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 烟草种子发芽率、发芽指数及幼苗干、鲜重测定 |
1.4 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 黄腐酸对烟草种子萌发的影响 |
2.2 黄腐酸叶面喷施对烟草幼苗生长的影响 |
2.3 黄腐酸灌根处理对烟草幼苗生长的影响 |
3 结论与讨论 |
第三章 黄腐酸诱导烟草抗青枯病的室内效果评价 |
第一节 不同浓度黄腐酸诱导烟草抗青枯病的效果评价 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 室内青枯病发病调查 |
1.4 数据处理 |
2 结果与分析 |
3 结论与讨论 |
第二节 黄腐酸对烟草青枯病的室内控病效果 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 室内青枯病发病情况调查 |
1.4 数据处理 |
2 结果与分析 |
3 结论与讨论 |
第四章 黄腐酸诱导烟草抗青枯病的机制研究 |
第一节 黄腐酸诱导烟草抗青枯病的生理生化机理研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 可溶性蛋白含量的测定 |
1.4 过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性的测定 |
1.5 多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)活性的测定 |
1.6 苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine Ammonialyase,PAL)活性测定 |
1.7 超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性测定 |
1.8 数据处理 |
2 结果与分析 |
3 结论与讨论 |
第二节 黄腐酸诱导烟草抗青枯病的分子机理研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 数据分析 |
2 结果与分析 |
3 结论与讨论 |
第五章 黄腐酸诱导烟草抗青枯病的田间防控效果研究 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 烟株农艺性状调查 |
1.4 田间青枯病发病情况调查 |
1.5 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 不同诱抗剂对田间烟草农艺性状的影响 |
2.2 不同诱抗剂对田间烟草青枯病的影响 |
3 结论与讨论 |
第六章 结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表论文 |
(8)钙和水杨酸在增强番茄抗灰霉病中的互作关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 钙和水杨酸在植物抗逆反应中的作用 |
1.2 钙和水杨酸在植物抗病反应中相互作用关系的研究进展 |
1.3 钙和水杨酸在园艺植物栽培中的应用 |
1.4 研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料及设备 |
2.2 试验设计 |
2.3 试验方法 |
2.4 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 番茄感染灰霉菌后钙和水杨酸含量的变化 |
3.1.1 番茄感染灰霉菌后钙含量的变化 |
3.1.2 番茄感染灰霉菌后水杨酸含量的变化 |
3.2 番茄植株中钙和水杨酸的相互作用 |
3.2.1 水杨酸对番茄叶片中钙含量的影响 |
3.2.2 水杨酸对钙信号传导途径相关基因表达的影响 |
3.2.3 钙对番茄叶片中水杨酸含量的影响 |
3.2.4 钙对水杨酸途径相关基因表达的影响 |
3.3 钙和水杨酸对番茄和灰霉菌的影响 |
3.3.1 钙和水杨酸对番茄幼苗生长的影响 |
3.3.2 钙和水杨酸对灰霉菌生长的影响 |
3.3.3 钙和水杨酸对灰霉菌产孢量的影响 |
3.4 钙和水杨酸处理对抗灰霉病的影响 |
3.4.1 钙和水杨酸对番茄叶片活性氧的影响 |
3.4.2 钙和水杨酸对番茄抗病相关基因表达的影响 |
3.4.3 钙和水杨酸对番茄灰霉病发生程度的影响 |
4 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位论文期间发表文章 |
(9)根际促生菌预处理萌发番茄种子诱导成苗番茄对斜纹夜蛾的抗性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 植物抗虫机制研究进展 |
1.2 PGPR 诱导植物抗性的研究概述 |
1.3 种子预处理诱导植物抗性的研究概述 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 材料培养 |
2.1.1 供试菌株及其培养方法 |
2.1.2 番茄材料及其培养方法 |
2.1.3 昆虫材料及其饲养方法 |
2.2 番茄模拟虫害及接虫处理 |
2.2.1 番茄模拟虫害处理 |
2.2.2 番茄接虫处理 |
2.3 防御酶活测定 |
2.3.1 防御酶粗提液制备 |
2.3.2 多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性测定 |
2.3.3 过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性测定 |
2.4 不同处理下抗虫相关基因的荧光定量PCR分析 |
2.4.1 番茄叶片总RNA提取 |
2.4.2 cDNA第一条链的合成 |
2.4.3 荧光定量PCR分析 |
2.5 激素测定 |
2.5.1 样品提取流程 |
2.5.2 色谱质谱采集 |
2.5.3 激素定量 |
2.6 转录组测定分析 |
2.6.1 转录组测序 |
2.6.2 生物信息学分析 |
2.7 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 模拟虫害处理下,诱导番茄抗虫指标提高的根际促生菌的筛选 |
3.2 接虫处理下,BV菌处理增强番茄抗虫性分析 |
3.2.1 BV处理能显着减轻预处理番茄被斜纹夜蛾的取食程度 |
3.2.2 BV处理显着提高番茄抗虫相关防御酶活性和基因表达量 |
3.2.3 虫害诱导下处理组和对照组番茄植体内SA和JA类激素测定 |
3.3 BV处理能显着提高番茄突变体spr8的抗虫性 |
3.3.1 虫体增重分析 |
3.3.2 防御酶活性测定 |
3.3.3 相关防御基因及茉莉酸合成途径基因表达量测定 |
3.4 BV处理诱导番茄抗虫性增强的转录组分析 |
3.4.1 相关性和比对效率分析 |
3.4.2 不同处理下差异基因统计分析 |
3.4.3 不同处理间差异基因的韦恩图 |
3.4.4 不同处理间差异表达基因KOG/GO分析 |
3.4.5 不同处理间差异表达基因KEGG分析 |
3.4.6 三类激素合成途径差异基因分析 |
3.5 BV处理CM和 spr8 番茄的q PCR验证 |
4 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.2 结论 |
4.3 展望 |
4.3.1 创新之处 |
4.3.2 进一步深入的问题 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术论文与研究成果 |
致谢 |
附录A Hoagland营养液配方 |
附录B 斜纹夜蛾饲料配方 |
附录C 实验所用的特异性引物 |
(10)小麦条锈菌效应蛋白PstA23调控植物pre-mRNA可变剪切抑制植物免疫(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦条锈菌与小麦条锈病 |
1.1.1 小麦条锈病的危害 |
1.1.2 小麦条锈菌的侵染特征 |
1.1.3 小麦条锈菌的致病机制研究进展 |
1.2 植物的多层免疫反应 |
1.2.1 植物免疫系统PTI |
1.2.2 植物免疫系统ETI |
1.3 病原菌效应蛋白研究进展 |
1.3.1 病原菌效应蛋白的基本特征 |
1.3.2 病原菌质外体效应蛋白 |
1.3.3 病原菌胞质效应蛋白 |
1.4 植物pre-m RNA可变剪切机制研究 |
1.4.1 植物可变剪切分子机制 |
1.4.2 核斑点的研究进展 |
1.4.3 pre-m RNA可变剪切的调控 |
1.4.4 SR蛋白的研究进展 |
1.4.5 剪切体蛋白的互作网络研究 |
1.4.6 植物逆境胁迫中可变剪切的研究进展 |
1.5 类病斑植株 |
1.6 本研究选题依据 |
第二章 小麦条锈菌效应蛋白Pst_A23的鉴定与功能分析 |
2.0 引言 |
2.1 实验材料、试剂及仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 试剂及仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 Pst_A23的生物信息学分析 |
2.2.2 Pst_A23信号肽分泌功能验证 |
2.2.3 RNA样品提取与反转录 |
2.2.4 Pst_A23 抑制Bax诱导的PCD实验 |
2.2.5 Pst_A23 抑制DC3000 诱导的PCD实验 |
2.2.6 Pst_A23抑制胼胝质的积累实验 |
2.2.7 Pst_A23基因表达模式分析 |
2.2.8 HIGS技术瞬时沉默Pst_A23 |
2.2.9 Pst_A23转基因材料的创制与鉴定 |
2.2.10 组织学样品处理及观察方法 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 小麦条锈菌效应蛋白Pst_A23的特征性分析 |
2.3.2 效应蛋白Pst_A23的信号肽具有分泌功能 |
2.3.3 效应蛋白Pst_A23 抑制Bax,DC3000 诱导的细胞坏死 |
2.3.4 效应蛋白Pst_A23 能够抑制植物PTI反应 |
2.3.5 Pst_A23在条锈菌侵染阶段上调表达 |
2.3.6 瞬时沉默Pst_A23减弱条锈菌致病力 |
2.3.7 Pst_A23为条锈菌的至关重要的致病因子 |
2.4 讨论 |
第三章 剪切调控子Pst_A23 参与pre-m RNA剪切抑制植物免疫 |
3.0 引言 |
3.1 实验材料、试剂及仪器 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 试剂及仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 RNA提取与反转录 |
3.2.2 原核表达蛋白及纯化 |
3.2.3 Pst_A23的亚细胞定位 |
3.2.4 烟草细胞核提取方法 |
3.2.5 免疫共沉淀质谱分析 |
3.2.6 双分子荧光互补实验(BIFC) |
3.2.7 免疫共沉淀实验(co-IP) |
3.2.8 Pst_A23与RNA样品的体外互作 |
3.2.9 萤火虫荧光素酶(LUC)互补实验 |
3.2.10 微量热泳动技术验证Ta SR34与Pst_A23 互作 |
3.2.11 过表达Pst_A23转基因材料转录组测序 |
3.2.12 RNA凝胶阻滞实验 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 Pst_A23定位植物细胞核核斑点 |
3.3.2 R2-rich结构域决定Pst_A23 蛋白的定位 |
3.3.3 免疫共沉淀-质谱测序分析 |
3.3.4 Pst_A23与Ta SR34 互作 |
3.3.5 Pst_A23与Ta U1 互作 |
3.3.6 Pst_A23过表达转基因小麦转录组测序与鉴定差异基因 |
3.3.7 Pst_A23 调控靶基因m RNA的可变剪切 |
3.3.8 瞬时沉默Ta WRKY53和Ta Xa21 降低了小麦对条锈菌的抗性 |
3.3.9 Pst_A23 特异结合靶基因剪切位点的RNA基序元件 |
3.4 讨论 |
第四章 Ta SR34 介导pre-m RNA可变剪切调控植物免疫 |
4.0 引言 |
4.1 实验材料,试剂及仪器 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 试剂及仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 TaSR34亚细胞定位方法 |
4.2.2 创制拟南芥转基因材料 |
4.2.3 激发子Flg22处理拟南芥 |
4.2.4 拟南芥样品的处理 |
4.2.5 TaSR34转基因小麦材料的创制 |
4.2.6 拟南芥转录组测序 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 TaSR34序列特征分析 |
4.3.2 TaSR34定位细胞核核斑点 |
4.3.3 TaSR34在小麦与条锈菌非亲和体系受条锈菌诱导上调表达 |
4.3.4 瞬时沉默TaSR34减弱了小麦对条锈菌的抗性 |
4.3.5 Ta SR34的RNAi转基因小麦植株降低了对条锈菌的抗性 |
4.3.6 过表达TaSR34诱导植物细胞坏死 |
4.3.7 过表达TaSR34增强转基因拟南芥的植物抗性 |
4.3.8 过表达Ta SR34 调控SA相关基因的表达 |
4.3.9 TaSR34影响拟南芥相关基因的剪切效率 |
4.3.10 Ta SR34 与剪切体成分Ta U1 互作 |
4.3.11 Ta SR34与Pst_A23 调控的RNA靶点互作 |
4.4 讨论 |
第五章 全文结论与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
四、水杨酸诱导植物抗性的研究进展(论文参考文献)
- [1]黄瓜流胶病的系统侵染及诱导抗性相关基因分析[D]. 张胜平. 河北农业大学, 2021
- [2]外源水杨酸及剪叶处理对日本落叶松主要防御蛋白的影响[D]. 陈咏梅. 湖北民族大学, 2021(12)
- [3]g-C3N4和g-C3N4@ZnONPs的抑菌诱抗机制研究[D]. 蔡璘. 西南大学, 2021(01)
- [4]棘孢木霉T46的筛选、生产及诱导山新杨抗性机理研究[D]. 于泽洋. 东北林业大学, 2021
- [5]生防菌混合发酵液对植物土传病害防治、土壤性质微生物区系和采后果实品质的影响[D]. 丛韫喆. 山东大学, 2020(01)
- [6]外源茉莉酸甲酯增强辣椒对烟粉虱抗性的作用研究[D]. 邬亚红. 扬州大学, 2020
- [7]黄腐酸诱导烟草抗青枯病的活性及初步机理研究[D]. 赵世元. 西南大学, 2020(01)
- [8]钙和水杨酸在增强番茄抗灰霉病中的互作关系研究[D]. 张广旭. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [9]根际促生菌预处理萌发番茄种子诱导成苗番茄对斜纹夜蛾的抗性研究[D]. 曾健杰. 福建农林大学, 2020(02)
- [10]小麦条锈菌效应蛋白PstA23调控植物pre-mRNA可变剪切抑制植物免疫[D]. 许强. 西北农林科技大学, 2020