一、大豆疫霉根腐病研究进展(论文文献综述)
葛婷[1](2021)在《四乙基苯酚对疫霉菌抑菌作用及应用的初步研究》文中指出以疫霉菌为代表的卵菌严重危害农业生产,导致农产品产量和品质下降,对国民经济造成巨大损失。目前防控疫霉菌病害广泛使用化学农药,极易产生抗药性,同时对环境的污染以及生态的破坏作用也不可忽视。因此,高效、低毒、低残留且对环境友好的植物源杀菌剂开始成为研究热点。为了明确植物源挥发物防治植物疫病的应用前景,本文对大豆叶片挥发物进行测定并筛选,确定四乙基苯酚为研究对象,验证其对大豆疫霉和烟草疫霉菌丝生长、孢子囊和游动孢子形成、游动孢子萌发的毒性作用,观察测定经四乙基苯酚处理后的菌丝生长及形态变化;采用土壤处理法分别测定四乙基苯酚对大豆根腐病和烟草黑胫病的防治效果。研究结果如下:1、对大豆感病材料(Williams)和抗病材料(Williams-82)叶片接菌处理后进行气相色谱-质谱分析,发现抗病材料中四乙基苯酚的挥发量远大于感病材料中四乙基苯酚的挥发量,选取四乙基苯酚进行了试验验证。2、试验证明四乙基苯酚能够抑制疫霉菌游动孢子囊及游动孢子的产生,并且四乙基苯酚浓度越高,抑制作用越强。120 mg/L的四乙基苯酚对大豆疫霉孢子囊形成的抑制率为95.2%,对其游动孢子形成的抑制率为100%;对烟草疫霉游动孢子囊及游动孢子形成的抑制率都达100%。150 mg/L的四乙基苯酚对大豆疫霉孢子囊形成抑制率为100%。四乙基苯酚对疫霉菌的游动孢子萌发也具有一定的抑制作用。四乙基苯酚对大豆疫霉的最低抑菌浓度为120 mg/L,四乙基苯酚对烟草疫霉的最低抑菌浓度为150 mg/L。3、四乙基苯酚能够抑制菌丝生长,四乙基苯酚浓度达150 mg/L时,对大豆疫霉和烟草疫霉菌菌丝生长抑制率为100%。四乙基苯酚对疫霉菌菌丝生长量具有非常明显的抑制活性,并且随着四乙基苯酚的浓度升高,抑制菌丝生长的活性增强。当四乙基苯酚浓度达120 mg/L时,烟草疫霉菌菌丝生长量为0,烟草疫霉菌菌丝生长抑制率达100%。抑菌时效试验结果显示,最低抑菌浓度下,四乙基苯酚在60 h内对疫霉菌的抑制作用无明显降低。处理60 h后,四乙基苯酚对大豆疫霉和烟草疫霉的菌丝生长抑制率仍保持在90%以上。4、显微观察证明四乙基苯酚改变了疫霉菌菌丝形态,与对照相比,四乙基苯酚处理后的菌丝生长杂乱,末端分支增多,分支形成距离顶端较近,孢子囊形成受抑制。胞内物质外泄量的测定证明四乙基苯酚能够破坏疫霉菌细胞结构。四乙基苯酚处理过的菌丝DNA和蛋白质的外泄量明显高于对照,且四乙基苯酚浓度越高,泄漏量越高。5、大豆下胚轴侵染试验说明四乙基苯酚可以抑制游动孢子侵染大豆下胚轴。对照处理过的大豆疫霉游动孢子能够附着在黄化苗下胚轴上并生长出大量菌丝进行侵染,四乙基苯酚处理过的大豆疫霉极大降低了附着和侵染能力。6、四乙基苯酚对植株安全性检验证明低浓度四乙基苯酚能够促进大豆生长,一定浓度的四乙基苯酚对大豆生长和烟草萌发及正常生长无明显抑制作用。通过病原菌对供试植物致病性试验确定大豆和烟草盆栽试验的加菌量。盆栽试验证明四乙基苯酚可有效防治大豆根腐病和烟草黑胫病,四乙基苯酚含量越高,发病率越低,相对防治效果越好。0.2 g/dm2浓度的四乙基苯酚防治大豆根腐病效果可达100%,0.05 g/dm2浓度的四乙基苯酚防治烟草黑胫病效果可达100%。
贾玉丽[2](2021)在《大豆疫霉胞外纤维素降解酶PsGH7c的功能初探》文中指出卵菌是无隔多核的丝状真核微生物,其形态与真菌相似,但在遗传进化上更接近于低等藻类,因此传统的杀真菌剂对卵菌不起作用。卵菌与植物病害关系十分密切,可引起多种毁灭性病害。因此深入了解其致病过程和侵染机理,有助于深刻理解植物抗疫病机制和开发新型生物源农药。植物病原菌分泌多种细胞壁降解酶(Cell Wall Degrading Enzyme,CWDEs)破坏寄主细胞壁成分,如纤维素酶、半纤维素酶等等,作为其侵入植物的重要策略之一。纤维素是构成植物细胞壁的重要组分,纤维素酶是一种糖苷水解酶(Glycoside Hydrolase,GH),已知纤维素酶类分布在至少17个GH家族中。其中,GH7家族功能演化迅速,含有外切纤维素酶类和内切纤维素酶类,可促使结晶纤维素高效率降解。已知植物结晶纤维素是细胞壁抗降解屏障的关键区域,且只能被外切纤维素酶水解,因此病原菌分泌的外切纤维素酶是重要的毒力因子。本研究在大豆疫霉GH7家族中筛选得到的PsGH7c是一种胞外纤维二糖水解酶,它作用于纤维素分子末端,水解β-1,4-糖苷键,是一种生物降解纤维素的关键外切酶。病原菌分泌的纤维素酶可以作为病原相关分子模式(Pathogen-Associated Molecular Patterns,PAMPs)引起寄主植物免疫反应。位于细胞表层的跨膜受体会识别PAMPs特定保守肽段,引起植物的PTI(PAMP-Triggered Immunity)。本实验发现,PsGH7c可引起烟草细胞死亡,推测PsGH7c是一类新型PAMP,可引起寄主免疫反应。PsGH7c作为一类胞外纤维素外切酶,其酶活性有助于促进疫霉的侵染。对PsGH7c的酶活位点进行定点突变,发现突变酶水解活性显着降低,突变体不能引起寄主免疫反应,也不能促进疫霉的侵染,说明PsGH7c促进疫霉侵染依赖于它的水解活性。同时该结果也说明PsGH7c触发的PTI是由其水解细胞壁的产物引起的,而不是酶蛋白本身。本研究发现大豆疫霉GH7家族中的胞外纤维二糖水解酶PsGH7c是一类重要毒力因子,对PsGH7c的作用机制进行深入研究有利于了解疫霉菌的致病过程和侵染机理,为制订防治策略和分子抗病育种提供研究基础。
高文腾[3](2021)在《小麦抗赤霉病挥发物成分鉴定及应用潜力验证》文中提出土传病害严重威胁农业生产,被称为作物“癌症”。土传病原菌可在土壤中长期存活,在合适的条件下侵染作物,给作物的产量和品质带来严重影响。同时,长期使用农药防治土传病害,不但破坏了土壤生态,还使得病原菌产生抗药性,从而防治效果变差。植物源杀菌剂作为生态友好型农药,是目前病害防治应用的研究热点。本研究对小麦抗感赤霉病材料的挥发性有机化合物进行测定,并筛选获得了具有抑菌活性的挥发物芳樟醇,作为主要研究对象。本研究针对芳樟醇对两种代表性土传病害(小麦赤霉病和大豆疫病)的病害防治应用进行初步探究,研究结果如下:1.小麦抗感赤霉病材料挥发物的测定与筛选利用小麦近等基因系进行接菌处理及挥发物收集,通过气相色谱质谱联用仪进行测定并分析,根据挥发物强度筛出候选挥发物—芳樟醇。2.芳樟醇对禾谷镰刀菌的抑菌活性检验以及应用潜力验证芳樟醇对禾谷镰刀菌的抑菌活性检验结果显示:随着芳樟醇浓度升高,对禾谷镰刀菌的抑菌活性逐渐增强。当芳樟醇浓度达到0.8 mg/m L时,对菌丝生长抑制率达100%;对于禾谷镰刀菌的分生孢子而言,在0.2 mg/m L的浓度下通过显微计数观察发现抑制率达到100%。实际应用中,首先在室内进行的叶片离体试验验证了芳樟醇对禾谷镰刀菌的抑菌效果,随后进行大田试验验证,两者均有良好的抑制效果。利用小麦萌发试验验证其安全性,结果显示,芳樟醇浓度高于0.5 mg/m L时抑制小麦发芽,芳樟醇低于0.5 mg/m L对萌发没有影响。在叶片侵染中,喷施0.2 mg/m L浓度芳樟醇抑制侵染效果最好;熏蒸处理的小麦在0.4 mg/m L的浓度下抑制侵染效果最好。大田试验结果表明:芳樟醇能够降低小麦的病小穗率从而减轻发病情况,在0.72 mg/m L浓度下,喷药处理的病小穗率最低,发病率为57.72%;熏蒸处理病小穗率仅为46.13%3.芳樟醇对大豆疫霉菌的抑菌活性检验以及应用潜力验证芳樟醇对大豆疫霉菌的抑菌活性检验结果显示:随着芳樟醇浓度升高,对大豆疫霉菌的抑菌活性逐渐增强。芳樟醇对大豆疫霉菌的最低杀菌浓度为0.5 mg/m L。芳樟醇浓度达到0.4 mg/m L时,对菌丝生长抑制率达到81.25%;在0.3 mg/m L时菌丝发生明显塌陷,试验利用胞内物质外泄量的变化验证了气生菌丝发生塌陷导致细胞的完整性破坏;对于游动孢子囊和游动孢子而言,在0.4 mg/m L的浓度下通过显微计数观察发现抑制率达到100%。实际应用中,首先在室内进行了离体试验验证芳樟醇对大豆疫霉菌的抑菌效果,随后进行盆栽试验验证,两者均有良好的防治效果。芳樟醇对大豆植株安全性试验表明:利用100μL-500μL芳樟醇进行拌土,芳樟醇对大豆植株生长无明显影响;采用土壤处理法以及种子处理法验证其防治效果:利用400μL芳樟醇进行拌土,在盆栽实验中防治效果最好,发芽率达到了77.7%;利用浸种法处理大豆后,浓度为0.3 mg/m L时,防治效果最好,发芽率达到了88.9%。
闫伟棋[4](2021)在《大豆疫霉PsBTS1的功能分析及敲除突变体对18种化合物的敏感性测定》文中提出大豆是全球范围内重要的农作物,大豆疫霉病菌引起的大豆疫霉根腐病是一种危害极其严重的土传病害,每年造成严重的经济损失。异戊二烯是生物体中一类功能和结构不同的代谢物,对细胞的生存起着至关重要的作用,甲羟戊酸途径(mevalonate pathway,MVA)被用来合成异戊二烯单元,香叶基香叶基焦磷酸合成酶(GGPPS)是异戊二烯类化合物合成的重要分支酶,它合成的香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)是植物合成叶绿素等所需的重要前体。PsBTS1是编码GGPP合成酶的重要基因。为揭示MVA途径和GGPP在大豆疫霉生长发育中的功能和筛选潜在的药物防控靶标,获得的实验结果如下:1.MVA途径与GGPP合成酶PsBTS1基因生物信息分析大豆疫霉MVA途径中预测到的九种基因与酿酒酵母同源基因具有非常高的相似性,发现MVA途径在疫霉菌中普遍存在并且保守。GGPP基因在进化中的起源很早,可能与细菌、真菌、植物和藻类源于早期的共同祖先,推测其生物学功能和调控的机制在卵菌和真菌中类似,具有保守性。疫霉菌中的GGPP合成酶可能与真菌中的具有类似的催化功能。基因表达图谱结果表明MVA途径在大豆疫霉菌的不同生长发育阶段具有不同的表达图谱,可能具有不同的功能。2.PsBTS1亚细胞定位与酵母功能互补将大豆疫霉中PsBTS1基因融合GFP序列后进行表达,亚细胞定位结果显示,GFP信号位于细胞质中。PsBTS1基因的回补可以弥补酵母BTS1突变体在低温条件下的生长缺陷,证明PsBTS1基因发挥酶功能。3.PsBTS1基因敲除及突变体表型分析使用CRISPR/Cas9技术敲除PsBTS1基因,获得4个基因编辑突变体,对突变体进行表型分析,PsBTS1基因缺失后,突变体生长状态出现明显异常,生长速度减慢,菌落边缘粗糙不规则,形态异常,孢子囊和卵孢子产量下降,致病性降低,证明PsBTS1基因在大豆疫霉生长发育和致病能力中发挥重要功能。4.PsBTS1基因敲除突变体的药剂抑制实验测定18种新型化合物对大豆疫霉野生型(WT)和PsBTS1基因敲除突变体(T4)菌株的抑制效果,发现在50μg/m L浓度下有明显的抑制效果,其中ZS-1、ZS-7、ZS-23、NZ-11、NZ-15和NC-2六种化合物对WT和T4菌株的抑制效果有明显差异,它们对WT菌株的抑制效果明显强于对T4的抑制效果,证明PsBTS1基因缺失突变体对化合物的敏感性降低,推测这六种化合物的作用靶点可能位于PsBTS1基因调控通路上。
王帅[5](2020)在《东北地区大豆抗疫霉根腐病资源鉴定及抗病基因关联分析》文中进行了进一步梳理大豆疫霉根腐病是大豆的主要病害之一,在我国有逐渐加重趋势,已有研究表明,利用抗病品种是预防该病最经济有效的方法,为了有效地利用抗病资源和开展抗病育种工作,本研究利用大豆疫霉菌1号生理小种对我国东北地区主要栽培大豆进行抗性评价和鉴定,并用多个模型对抗性性状进行全基组关联分析,定位抗性位点,同时整合国内外已有大豆疫霉根腐病抗性相关的QTL并进行Meta分析,与关联分析结果作对比。另外本研究还利用SSR标记对东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种进行了遗传多样性分析,进一步明确其遗传背景,为大豆抗病育种打下基础。主要研究结果如下:1、收集2000-2018年间国内外文献报道的74个有关大豆疫霉根腐病抗性相关的QTL,利用Biomercator2.1软件进行Meta分析,得到12个与大豆疫霉根腐病抗性相关“真实”QTL,分布在D1b、C2、A2、F、E、G6个连锁群上,平均置信区间由原始图谱的15.1cM降低到4.18cM。其中有5个“真实”QTL图距小于1cM的,最小的图距仅有0.10cM。2、利用下胚轴创伤接种法对350份大豆资源进行大豆疫霉根腐病1号生理小种抗性鉴定,研究结果表明,在349份有效供试材料中,共有79份表现为抗疫霉根腐病,各个省份中抗病型比例辽宁省最高,吉林省次之,黑龙江省最低。3、利用6种多位点混合模型方法以及广义线性模型(GLM)方法对大豆疫霉根腐病抗性性状表型观测值进行关联分析,分析结果显示6种多位点混合模型方法在LOD≥2.5的水平下,共检测到13个显着性相关的SNP标记,显着的SNP标记对应的LOD值的范围为2.5047-5.8779,可解释1.48-14.66表型变异。通过对贡献率最高的两个SNP位点下游各130kb内已注释的基因进行分析,初步预测了 Glyma.16g193900、Glyma.07g033300和Glyma.07g034300等3个与大豆疫霉根腐病相关的候选基因。4、将经过Meta分析后得到的“真实”QTL左右标记与通过6种多位点混合模型方法关联分析检测到的13个SNP位点位置进行比对,发现ss715583364和ss715596934这两个SNP位点与一致性图谱中的2个QTL位置相近。5、为了进一步明确东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种间的遗传背景,利用35对SSR标记,对60份东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种进行了遗传多样性分析,共检测到189个等位基因,平均每个位点等位变异数5.4个,多态性信息含量指数(PIC)为0.1550~0.8195,平均为0.6636;遗传相似系数的变异范围为0.31~0.74。采用NTSYS2.10基于遗传距离的聚类分析,将60份抗性材料分为7个类群,其中有78.33%的抗性品种(系)的相似系数在0.45~0.74间,表明遗传差异相对较窄,品种间遗传多样性水平较低。聚类分析与群体遗传结构分析结果有部分重合,均反映出不同地区的抗性材料间存在一定的渗透和交流。
汪孝璊[6](2019)在《黄淮海地区大豆根部病原的检测及大豆种质对疫霉根腐病的抗性鉴定》文中进行了进一步梳理在大豆的生产过程中,有多种因素会降低大豆的产量和品质,其中的一个重要因素是大豆病害,而大豆根部病害影响最为严重。该病害病原体复杂,发病症状相似,防治困难。作为我国主要的大豆产区,近年来黄淮海地区该病害的发生越来越重,其中由大豆疫霉(Phytophthora sojae)引起的疫霉根腐病是该地区大豆上主要的根部病害之一,而抗、耐病品种的选育和利用是防治该病害最经济有效的措施。为了解造成黄淮海地区大豆根部病害发生的病原菌情况,本研究对2018年从安徽省、山东省、江苏省和河南省采集的91份大豆根部病害样品利用一套本实验室前人研发的可特异性检测尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)、木贼镰孢菌(F.equiseti)、藤仓镰孢菌(F.fujikuroi)黄色镰孢菌(F.culmorum)、禾谷镰孢菌(F.graminearum)、茄腐镰孢菌(F solani)、轮枝镰孢菌(F.verticillioides)、立枯丝核菌(Rhizoctonia soani)、大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)、菜豆壳球孢菌(Macrophomina phaseolina)、冬青丽赤壳菌(Calonectria ilicicola)、平头炭疽菌(Colletotrichum truncatum)、胶孢炭疽菌(C.gloeosporioide)、大豆拟茎点种腐病菌(Phomopsislongicolla)、大豆南方茎溃疡病菌(Diaporthe phaseolorum meridionalis)及大豆北方茎溃疡病菌(Diaporthe phaseolorum caulivora)在内的16种主要大豆根部病原菌的LAMP检测体系进行了病害诊断。检测结果显示,有65份样品检测到上述病原菌,其中大豆拟茎点种腐、木贼镰孢、藤仓镰孢和大豆疫霉为引起该地区大豆根部病害优势种,检出率依次为40.63%、35.42%、35.42%和22.92%,并且在四个省份都检测到了大豆疫霉、藤仓镰孢和木贼镰孢。与此同时,病原菌复合侵染现象在黄淮海地区普遍存在,检出率高达69.23%,最多一个样品中可检测到8种病原菌。同时对采集的大豆发病植株进行了病原菌的分离与鉴定,共计分离到208株分离物,18种真菌。其中大豆拟茎点种腐病菌的分离率最高(16.5%),其次是木贼镰孢、大豆炭腐病菌、层出镰孢等。将这些病原菌接种到大豆品种合丰47上以明确其致病性,发现镰刀菌类病原菌普遍能够在大豆上致病,其中层出镰孢的致病力较强。在第一章的研究基础上,本实验选用8个不同毒力类型的大豆疫霉菌株对2018年来自于黄淮海地区的186份大豆种质进行了抗性鉴定,结果显示186个大豆品种对PsRace1、PsRace3、PsRace5这3个弱毒力菌株抗性水平最高;对中等毒力菌株PsRace4、Ps41-1、PsMC1抗性次之;而对PsUSAR2和PsJS2菌株这2个强毒力菌株的抗性水平最低,并且对于鉴定的每个大豆品种都可同时抗2-8个大豆疫霉菌株。186个大豆品种对这8个大豆疫霉菌株共产生21个不同的反应型,通过抗病基因推导,发现有42个品种可能含有抗病基因Rps1b,有51个品种可能含有抗病基因Rps3a,有1个大豆品种可能含有抗病基因Rps1d。总体表明黄淮海地区大豆种质资源对大豆疫霉的抗性水平丰富多样,有抗病品种可以作为育种资源利用推广。本研究利用LAMP检测体系对黄淮海地区大豆根部病原进行了快速准确的检测,有助于该地区大豆根部病害的及时诊断和防治。此外,筛选出的大豆疫霉根腐病抗性种质资源,为该地区抗性品种的选育和合理布局提供了重要的参考价值。
张倩[7](2019)在《大豆抗疫霉基因RpsJS候选基因鉴定》文中研究指明大豆(Glycine max(L.)Merr.)作为世界上重要的粮食及经济作物,含有丰富的植物蛋白和油脂,在农业生产上具有重要地位。然而大豆病害严重影响其品质并造成巨大的产量损失。大豆疫霉根腐病就是目前大豆产区危害较为严重的一种病害,目前利用抗病品种是防治大豆疫霉根腐病最经济有效的途径。然而大豆疫霉自身变异性高,毒性结构变化迅速,田间毒性小种演替频率较高,目前国内外报道了至少200个大豆疫霉致病小种。因此,在新的致病小种不断出现的情况下,挖掘和克隆新的抗病基因(Rps),并应用于新的抗性品种培育,可以有效的对抗快速演变的大豆疫霉致病小种,而且在改善大豆品种遗传基础和大豆品种抗性多样性方面意义重大。目前已在大豆9条染色体上鉴定和定位到33个抗大豆疫霉基因Rps,仅有Rps1k被克隆,其对大豆疫霉病原菌的抗性机制也不清楚。前人发现大豆品种南农10-1对大豆疫霉小种JS12具有完全抗性,抗性基因推导表明南农10-1中可能含有新的Rps基因;抗性遗传分析表明南农10-1对大豆疫霉JS12的抗性是由一个显性单基因控制的,并将其命名为RpsJS;并将RpsJS定位在大豆G连锁群18号染色体上;实验室通过基因组重测序,利用分子标记对候选区段进行序列拼接得到75 Kb的片段,并在此片段上预测到8个NB-LRR蛋白,为候选的抗病基因。本研究中我们首先克隆了 8个候选抗病基因,为了筛选鉴定功能抗病基因,我们利用农杆菌介导的大豆遗传转化技术,将8个候选基因在大豆Williams品种中分别过表达,通过抗病水平、基因表达与抗病相关性及侵染细胞学观察等方面筛选和验证转基因根毛是否获得抗病功能。主要结果如下:1.转RpsJS3大豆根毛出现抗病表型比例显着高于其余基因对8个候选抗病基因分别以自身启动子和35s启动子驱动,构建植物表达载体,利用发根农杆菌K599介导的大豆根毛转化,获得转基因根毛。对8个候选抗病基因(自身启动子和35s启动子)接种大豆疫霉JS12后,发现转RpsJS3和RpsJS5根毛出现HR抗病表型,转RpsJS3根毛出现HR抗病表型的比率分别为(自身启动子:5.6%,35s启动子:7.2%);转RpsJS5根毛出现HR抗病表型根毛的比率分别为(自身启动子:1.8%,35s启动子:3.1%)。综合表型统计结果,初步判断RpsJS3和RpsJS5可能有抗病功能;2.RpsJS3在抗病根毛组织中表达量显着高于感病组织表达量,与抗病表型呈正相关利用定量PCR验证接种48h后不同表型的转基因根毛中基因表达水平,发现RpsJS3抗病样品中基因表达显着高于感病样本;RpsJS5抗病样品中基因表达与感病样本无显着差异;未出现抗病表型的候选基因RpsJS1、RpsJS2、RpsJS4、RpsJS6、RpsJS7和RpsJS8感病样品中均检测到候选基因过表达。综合基因表达水平和表型相关性分析表明,RpsJS3在抗病根毛组织中的基因表达量显着高于感病组织表达量,与抗病表型呈正相关。初步判断RpsJS3可能为功能抗病基因。3.过表达RpsJS3大豆根毛出现抗病表型HR根毛比率显着高于其余基因利用大豆疫霉JS12接种阳性转RpsJS基因根毛后,根据统计的表型结果表明,此次接种表型趋势与初筛结果基本相符,发现过表达RpsJS3的阳性根毛在接种大豆疫霉JS12后,根毛普遍发病轻,其中40%根毛出现HR表型;其出现HR抗病根毛比率显着高于其余基因和对照,认为RpsJS3可能具有抗大豆疫霉JS12的功能。4.过表达RpsJS3大豆根毛接种疫霉游动孢子后出现单细胞坏死表型利用大豆疫霉游动孢子侵染阳性转基因根毛,根据侵染细胞学观察,发现过表达RpsJS3的根毛接种游动孢子后出现单细胞坏死的表型;过表达其余基因和对照空载的根毛均出现菌丝延伸扩展;综合侵染观察结果认为RpsJS3具有抗大豆疫霉JS12的功能;
杜茜[8](2018)在《HrpZm抗大豆疫霉根腐病功能解析及新种质创制》文中进行了进一步梳理hrp基因是病原物与植物互作过程中,能够在非寄主植物上引起过敏性发应,而在寄主植物致病的一类基因。hrp基因的编码蛋白为Harpin,是一类富含甘氨酸、对热稳定、对蛋白酶K敏感的蛋白,它的一个重要功能是诱导激发植物体产生防卫反应,提高植物的抗病虫和抗逆能力,并促进植物生长、产量和品质的提升。转hrp基因的植物由于外源基因的整合可以大幅度的提高作物抗病虫及其它逆境能力。植物应对胁迫表现为一系列基因和基因产物的特异表达性,植物表达抗病反应的过程也是抗病信号传递的过程。大豆(Glycine max)富含优质食用油脂、植物蛋白和对人体有益的多种生理活性物质,是世界上重要的油料作物、粮食作物、饲料作物、蔬菜作物和经济作物。大豆疫霉根腐病(Phytophthora sojae)是大豆生产上的毁灭性病害之一,在大豆生产上属世界性病害,由大豆疫霉菌(Phytophthora sojae M.J.Kauf-mann&J.W.Gerdemann)侵染引起。目前,防治该病最为有效的手段是选用抗病品种。但由于大豆疫霉菌毒力结构复杂、生理小种遗传变异速度快,而常规育种技术周期长,工作量较大,缺乏抗性资源,难以满足生产的需要。随着hrp基因作用机制的深入研究以及植物基因工程技术的逐渐成熟,利用抗病基因工程育种成为解决大豆抗疫霉根腐病难题的有效途径之一。hrpZpsta基因来源于烟草野火病病原菌(Pseudomonas syringae pv.tabaci)Psta218菌株,是hrp基因家族中的一员。本研究以常用的大豆模式材料(Jack,Williams 82)及大豆生产品种沈农9号、华春6号等作为转基因受体。为确保hrpZpsta基因在受体中的正常表达,根据大豆基因组密码子的偏好性,将hrpZpsta基因优化并命名为hrpZm。以hrpZm为目标基因,以草丁膦作为筛选标记构建表达载体,采用根癌农杆菌介导法将hrpZm基因转入到受体品种中。通过对连续多代的转基因后代材料抗大豆疫霉根腐病的生物学功能鉴定、HrpZm蛋白功能解析和遗传稳定性筛选,获得对大豆疫霉根腐病具有较高抗性的新种质材料HP116。以HP116及对应受体为实验材料,对其抗病反应、抗病基因表达及抗病生理活性物质合成量进行比较研究,为研究hrpZm基因通过激发多条抗病信号途径提高植物抗病性的作用机理提供了新的证据。本研究主要结果如下:1、本研究根据大豆密码子偏爱性,将hrpZpsta基因进行人工优化合成,优化后的hrpZm基因长度为423bp,与原基因序列有73.52%的相似度,GC含量为47.8%,构建到植物表达载体pTF101-Gmubi3中,构建了植物重组表达载体pTF101-Gmubi3-hrpZm。2、将重组表达载体pTF101-Gmubi3-hrpZm转化到农杆菌感受态细胞EHA101中。以大豆的子叶节为外植体,采用农杆菌介导法转化大豆,将目的基因hrpZm导入到受体材料中。本研究中,受体Jack、Williams82、华春6号、沈农9号的转化率分别为5.06%,4.24%,1.24%,1.82%,遗传转化的平均转化率为2.48%。共获得再生苗679株,其中受体为Jack的147株,受体为华春6号的的192株,受体为Williams 82的134株,受体为沈农9号的206株。3、种植T0代收获的种子于温室中,单株采用与T0代相同的鉴定方法,同一株系的种子混合收获,T1代入选转基因群体27个。从T2代开始,对来自于不同转基因事件的连续多代的转基因后代群体进行抗大豆疫霉根腐病的生物学功能鉴定,解析了HrpZm的生物学功能。在不同世代中综合考量PCR检测,Southern杂交,RT-PCR检测,Western杂交分析,ELISA分析及Real time-PCR等多项检测分析的结果,筛选到来自于转基因事件B4J9116的后代株系B4J9116-6-2-4,该株系T2-T3代的多个单株Southern杂交检测结果均显示单一条带,T3-T5代PCR检测阳性率均为100%,T3代RT-PCR检测和Western杂交结果均显示阳性,T3代叶片中基因表达量、T4代不同采样部位基因表达量的Real time-PCR检测分析目标基因均表现出较高的基因表达量,T4代单株靶标蛋白ELISA特异性测定HrpZm和PAT蛋白均表现出了较高的检出率,T5代对大豆疫霉根腐病的抗性,出苗,结实等性状均表现优异,田间种植农艺性状与受体无明显差异,将株系定名为HP116。4、以HP116为实验材料,采用Real time-PCR技术测定了R基因抗性、细胞程序性死亡、水杨酸、茉莉酸等多条信号途径关键基因表达量,其中水杨酸信号途径关键基因PR1、PR12、PAL在大豆疫霉根腐病为害的大豆植株的叶片上基因表达量均表现出明显的上调。茉莉酸信号途径基因AOS基因表达量在叶片上微弱上调,而PPO却明显的上调。细胞程序性死亡GmNPR1和GmNPR2明显上调,而与R基因抗性相关的基因GmSGT1基因表达量微弱上调,RAR基因表达量明显的上调。基因的相对表达量检测结果表明,转hrpZm基因大豆株系中对大豆疫霉根腐病的抗性是多种调控机制共同作用的结果,多条抗病途径的协同交互作用实现了该过程。转基因种质HP116由于外源基因的导入其对病原菌的伤害与受体相比表现出了不同的防御机制。在抵抗大豆疫霉根腐病的侵染时RAR、GmSTG1、GmNPR1、GmNPR2、PAL、PR1、PR12、PPO等基因均起到了重要的作用。5、在病原菌侵染前,HP116幼苗叶片中各防御酶的活性除PAL外均较受体高,在被大豆疫霉根腐病病原菌侵染的过程中,PAL、POD、PPO及SOD酶活性均呈上升的趋势,其中PAL、PPO两种酶活性迅速升高,同时启动水杨酸信号途径和茉莉酸信号途径,两个途径协同作用抵抗病原菌的入侵。虽然不同的酶变化趋势及峰值出现的时间和频率略有不同,但活性显着高于受体,表明hrpZm基因在受体基因组中的整合提高了受体品种的抗病性和对病原菌侵染的反应、抵抗能力。本研究利用优化后的hrpZm基因转化获得对大豆疫霉根腐病抗性升高的转基因新种质。hrpZm基因在受体基因组中的整合影响和调控了受体原有的抗病代谢途径,激活了R基因抗性、细胞程序性死亡、水杨酸、茉莉酸等多条信号途径,使得大豆抗病性性状得到改良,为大豆抗疫霉根腐病育种奠定了基础。
竹龙鸣[9](2018)在《大豆对大豆疫霉菌侵染响应的转录组学和代谢组学研究》文中进行了进一步梳理大豆[Glycine max(L.)Merr]广泛栽培于世界各地,是重要的粮食作物之一,同时也是重要的植物蛋白质来源及食用油的原料。大豆种植过程中经常因为病害导致产量损失,品质降低,从而导致经济损失。其中大豆疫霉根腐病(Phytophthora root rot,简称PRR)是最严重的病害之一。大豆疫霉根腐病是由土传卵菌大豆疫霉菌(Phytophthora sojae Kaufmann&Gerdemann,简称P.sojae)引起的具有毁灭性的病害,在世界各地大豆种植区广泛发生,造成大量的经济损失。利用抗耐品种是防治大豆疫霉根腐病最有效最环保方法。为此研究人员进行了大量的抗源筛选和抗性基因发掘工作并定位到了大量抗性基因(Rps)旨在培育新的抗病品种。然而,对于已定位到的Rps基因的分离克隆、Rps基因介导的分子抗病机制、育种应用等研究还尚少。了解Rps基因介导的分子抗病机制能够为后续的功能研究工作指明方向并为育种工作提供新的思路从而加速育种进程,同时也利于克服完全抗性基因有效时间短、可能造成减产等局限性从而培育具有更持久更光谱抗性且稳产的品种。本研究利用RNA-Seq和GC-MS技术平台,对两种对大豆疫霉菌具有不同抗性的大豆材料:南农10-1(抗病材料,R)和06-070583(感病材料,S)经大豆疫霉菌株JS08-12不同时长(12 h和36 h)侵染后的转录组和代谢组响应进行了探索。其中抗病材料南农10-1中包含完全抗性基因RpsJS。转录组和代谢组分析可能发掘到抗病相关基因和潜在的抗性物质,同时能够为探索RpsJS基因介导的分子抗病机制奠定基础。本研究主要结果如下:1.RNA-Seq测序、抗病相关差异基因筛选及RpsJS候选基因表达分析利用RNA-Seq测序平台我们构建了感抗大豆材料受不同时长大豆疫霉菌侵染后的基因表达谱,通过与相对应的样品对照基因表达谱进行比较共有9,809个基因的表达水平在大豆疫霉菌侵染后发生显着变化,S12比较组有822个差异表达基因(Differentially expressed gene,简称 DEG)(343 个上调表达、479 个下调表达),S36 比较组有9,218个DEG(3,816个上调表达、5,402个下调表达),R12比较组有69个DEG(45个上调表达、24个下调表达),R36比较组有1,489个DEG(576个上调表达、913个下调表达);通过比较抗感材料的基因表达谱发现2,077个基因的表达水平在抗感材料间存在显着差异,RS12比较组有1,219个DEG(506个上调表达、713个下调表达),RS36比较组有1,140个DEG(787个上调表达、353个下调表达)。通过对差异表达基因的GO、KEGG pathway富集分析,发现抗感两种材料在转录水平对大豆疫霉菌侵染的响应的差异主要体现在植物激素信号转导、植物-病原菌互作(涉及转录因子、抗病相关基因等)、物理防御、抗病物质代谢等方面;同时植物-病原菌互作、物理防御、抗病物质代谢等方面也是抗感材料间主要差异,这些方面可能是RpsJS介导的抗病机制的主要组成部分。对相关差异表达基因进行了整理发现ET、AUX和ABA信号转导途径,WRKY、ZFP、MYB和ZIP转录因子,病程相关蛋白如PR9、PR14和几丁质酶;角质层加固、细胞壁重构等可能是RpsJS基因介导的分子抗病机制的组成部分。RNA-Seq分析显示14个RpsJS候选基因中有10个候选基因具有表达水平;利用qRT-PCR对这10个候选基因进行进一步表达分析。结果显示RNA-Seq和qRT-PCR两种方法所得结果较为一致,尤其是表达变化趋势高度一致。其中3个基因:Glyma18g51930、Glyma18g51950、Glyma18951960在抗病材料中的表达水平显着高于感病材料中的表达水平,差异倍数在5倍以上;其余7个候选基因无论是在大豆疫霉侵染之后还是抗感材料间表达水平均无显着差异。这3个抗感材料间存在表达差异的候选基因注释均为Disease resistance protein RPP13/Arabidopsis thaliana,属于含有NBS-LRR结构的R基因。由此推测RpsJS基因极可能是含有NBS-LRR结构的R基因。2.GC-MS及潜在抗性物质筛选利用GC-MS平台,一共鉴定到了 311个代谢物,通过采用多维分析(O)PLS-DA和单维分析(t检验)发现118个代谢物在大豆疫霉侵染后呈现差异积累和/或在抗感材料间含量存在显着差异。其中96个代谢物在受大豆疫霉菌侵染后呈现差异积累,S12比较组有21个差异代谢物(14个上调积累,7个下调积累),S36比较组有58个差异代谢物(25个上调积累,33个下调积累),R12比较组有24个差异代谢物(11个上调积累,13个下调积累),R36比较组有22个差异代谢物(11个上调积累,11个下调积累);50个代谢物的含量在抗感材料间存在显着差异,RS12比较组有37个差异代谢物(21个上调积累,16个下调积累),RS36比较组有22个差异代谢物(13个上调积累,9个下调积累)。此外,28差异代谢物不仅响应大豆疫霉菌的侵染呈现差异积累,而且在抗感材料间本身含量就存在显着差异。根据这些代谢物对大豆疫霉菌侵染的响应模式和在抗感材料中含量差异情况,我们筛选出了一些潜在的抗性物质,主要包括糖类,如松三糖、左旋葡聚糖、赤藓糖、海藻糖、异麦芽糖和蔗果三糖等;有机酸,如枯酸、草酸和2-甲基延胡索酸等;氨基酸衍生物,如酪胺、N-甲酰-L-甲硫氨酸、N-α-乙酰-L-鸟氨酸、苯乙醛、吲哚-3-乙酰胺、4-羟基苯甲酸、反式-4-羟基-L-脯氨酸、苏式-beta-羟基天冬氨酸和S-羧基半胱氨酸等;次生代谢物,如甘露醇、辛醛、大豆甙元。本研究还试图以KEGG pathway为媒介整合转录组数据和代谢组数据,但结果发现两个组学数据关联性不高,分析其原因一方面是因为技术限制目前代谢组检测通量不能跟转录组测序通量匹配;另一方面转录水平和代谢水平对大豆疫霉菌的侵染响应敏感度不同,代谢组对于内外因素的响应较之转录组敏感,调整速度更快,而且基因表达不可检测的差异可能导致代谢水平的变化得到放大而在代谢水平检测到。3.RpsJS基因介导的分子抗病机制根据筛选到的抗性相关差异表达基因和潜在的抗性物质推导了 一个可能的由RpsJS基因介导的分子抗病机制。首先,RpsJS基因很大可能是一个R基因,因此整个抗病机制始于RpsJS基因大豆疫霉菌侵染的感知,从而激发后续的一系列抗病响应。这一系列抗病响应包括植物激素信号转导,转录因子,病程相关蛋白,角质层加固、细胞壁重构,抗性物质的积累。PR9和PR14基因的上调表达有助于细胞壁重构和角质层加固,寡聚糖通常在细胞壁中起着信号物质的作用同时也是细胞壁的组成成分,细胞壁重构和角质层加固相关基因的响应模式显示其积极响应大豆疫霉侵害,由此可见细胞壁重构和角质层加固在RpsJS介导的抗病机制中至关重要的作用。
张章[10](2019)在《大豆抗大豆疫霉根腐病抗源筛选及关联分析》文中研究表明大豆疫霉根腐病(Phytophthorasojae)是具有毁灭性的世界性大豆病害。大豆疫霉根腐病在我国北方、黄淮海和南方三个大豆主产区广泛分布,对我国的大豆生产造成严重威胁。大豆疫霉菌是一种土传卵菌,病原菌可在大豆生长的各个时期侵染大豆,抗药性强,传播途径广泛,传统的防治措施很难彻底预防根治。大豆疫霉菌的遗传变异丰富,选育抗病品种是防治大豆疫霉根腐病最有效的方法。通过抗源筛选,获取优异抗性种质和抗病基因,是抗病品种选育的重要途径。本研究接种3个大豆疫霉菌对栽培大豆种质进行抗源筛选工作,发掘我国现有的抗性种质资源。结合大豆栽培种质鉴定的表型,对大豆栽培种质对大豆疫霉抗性进行关联分析,挖掘与抗性显着关联的SNP位点。1.对大豆微核心种质进行大豆疫霉根腐病抗源筛选选择了 3个毒力公式不同的大豆疫霉菌株W224(Avr.1d,2,4,5)、W279(Avr.2,3c,5,6)、W281(Avr.1b,1d,2,3b,3c,4),采用下胚轴接种法对186份微核心种质进行抗性鉴定。结果显示,在186份大豆微核心种质中,共有68份至少对3个菌株中1个菌株表现抗性,占总数的36.6%。部分大豆种质对疫霉菌株具有广泛抗性,其中有20份材料能抗3个不同的疫霉菌株。统计对3个菌株的抗感分析,共得到6个反应类型。基因推导结果显示,其中20份可能含有Rps1a、Rps1c、Rps1k、Rps3a或Rps7基因,16份可能含有Rps1b或Rps3b抗性基因,10份可能含有Rps1d或者Rps4基因,15含有份可能有Rps3c基因,3份材料可能含有Rps5基因,2份可能含有Rps6基因。2.关联定位大豆微核心种质中的大豆疫霉根腐病抗性位点基于覆盖群体全基因组的82187个SNP(single nucleotide polymorphism)标记信息,根据先前对微核心种质分析的群体结构和亲缘关系的研究,结合前人接种鉴定的结果,总共使用7个大豆疫霉菌株(W210、PNJ4、7076、W242、W279、W224和W281)接种133份大豆微核心种质,采用混合线性模型(MLM)对表型结果进行关联定位,找到与大豆疫霉根腐病抗性相关的71个SNP。通过显着关联的SNP位点,确定与抗性相关的候选基因。这些结果,将为研究大豆对大豆疫霉抗性提的遗传机制与分子机理提供一定的基础,并能够应用于大豆的抗性育种。
二、大豆疫霉根腐病研究进展(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、大豆疫霉根腐病研究进展(论文提纲范文)
(1)四乙基苯酚对疫霉菌抑菌作用及应用的初步研究(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 植物疫病概况 |
1.2 大豆根腐病概况 |
1.2.1 大豆根腐病的发生及危害 |
1.2.2 大豆根腐病病原菌的生物学特性 |
1.2.3 大豆根腐病的症状 |
1.2.4 大豆根腐病的防治现状 |
1.3 烟草黑胫病概况 |
1.3.1 烟草黑胫病的发生及危害 |
1.3.2 烟草黑胫病病原菌的形态特征、生物学特性与传播 |
1.3.3 烟草黑胫病的症状及致病机理 |
1.3.4 烟草黑胫病的防治现状 |
1.4 植物源杀菌剂概述 |
1.4.1 植物来源的抗菌杀菌物质 |
1.4.2 植物精油的抑菌作用 |
1.4.3 植物间化感作用 |
1.4.4 植物挥发性有机化合物 |
1.4.5 四乙基苯酚 |
1.5 研究目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 供试培养基 |
2.1.3 供试试剂 |
2.1.4 供试仪器 |
2.2 方法 |
2.2.1 大豆挥发物气相色谱-质谱分析 |
2.2.2 菌种活化及游动孢子悬浮液的制备 |
2.2.2.1 大豆疫霉菌菌种活化及游动孢子悬浮液的制备 |
2.2.2.2 烟草疫霉菌菌种活化及游动孢子悬浮液的制备 |
2.2.3 四乙基苯酚对病原菌游动孢子囊及孢子的影响 |
2.2.3.1 四乙基苯酚对大豆疫霉菌游动孢子囊及孢子的影响 |
2.2.3.2 四乙基苯酚对烟草疫霉菌游动孢子囊及孢子的影响 |
2.2.4 四乙基苯酚对病原菌游动孢子萌发影响 |
2.2.4.1 四乙基苯酚对大豆疫霉菌游动孢子萌发影响 |
2.2.4.2 四乙基苯酚对烟草疫霉菌游动孢子萌发影响 |
2.2.5 四乙基苯酚对病原菌菌丝径向生长的影响 |
2.2.5.1 四乙基苯酚对大豆疫霉菌菌丝径向生长的影响 |
2.2.5.2 四乙基苯酚对烟草疫霉菌菌丝径向生长的影响 |
2.2.5.3 四乙基苯酚对其它土传病原菌菌丝径向生长的影响 |
2.2.6 四乙基苯酚对病原菌菌丝生长量的影响 |
2.2.6.1 四乙基苯酚对大豆疫霉菌菌丝生长量的影响 |
2.2.6.2 四乙基苯酚对烟草疫霉菌菌丝生长量的影响 |
2.2.7 四乙基苯酚抑菌时效 |
2.2.7.1 四乙基苯酚对大豆疫霉抑菌时效 |
2.2.7.2 四乙基苯酚对烟草疫霉抑菌时效 |
2.2.8 四乙基苯酚对疫霉菌胞内物质外泄量的影响 |
2.2.8.1 四乙基苯酚对大豆疫霉菌胞内物质外泄量的影响 |
2.2.8.2 四乙基苯酚对烟草疫霉菌胞内物质外泄量的影响 |
2.2.9 四乙基苯酚对大豆疫霉菌侵染大豆黄化苗下胚轴的影响 |
2.2.10 四乙基苯酚对供试植物安全性检测 |
2.2.10.1 四乙基苯酚对大豆安全性检测 |
2.2.10.2 四乙基苯酚对烟草安全性检测 |
2.2.11 病原菌对供试植物致病性试验 |
2.2.11.1 大豆疫霉菌对大豆致病性试验 |
2.2.11.2 烟草疫霉菌对烟草致病性试验 |
2.2.12 四乙基苯酚对病原菌盆栽防效试验 |
2.2.12.1 四乙基苯酚对大豆疫霉菌盆栽防效试验 |
2.2.12.2 四乙基苯酚对烟草疫霉菌盆栽防效试验 |
3 结果与分析 |
3.1 大豆挥发物气相色谱-质谱分析 |
3.2 四乙基苯酚对疫霉菌游动孢子囊及孢子的影响 |
3.3 四乙基苯酚对疫霉菌游动孢子萌发影响 |
3.4 四乙基苯酚对病原菌菌丝径向生长的影响 |
3.4.1 四乙基苯酚对疫霉菌菌丝径向生长的影响 |
3.4.2 四乙基苯酚对其它土传病原菌菌丝径向生长的影响 |
3.5 四乙基苯酚对疫霉菌菌丝生长量的影响 |
3.6 四乙基苯酚抑菌时效 |
3.7 四乙基苯酚对疫霉菌胞内物质外泄量的影响 |
3.8 四乙基苯酚对大豆疫霉菌侵染大豆黄化苗下胚轴的影响 |
3.9 四乙基苯酚对供试植物安全性检验 |
3.9.1 四乙基苯酚对大豆安全性检验 |
3.9.2 四乙基苯酚对烟草安全性检验 |
3.10 病原菌对供试植物致病性试验 |
3.11 四乙基苯酚对病原菌盆栽防效试验 |
3.11.1 四乙基苯酚对大豆疫霉菌盆栽防效试验 |
3.11.2 四乙基苯酚对烟草疫霉菌盆栽防效试验 |
4 结论与讨论 |
4.1 结论 |
4.2 讨论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)大豆疫霉胞外纤维素降解酶PsGH7c的功能初探(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 大豆疫霉及其致病机理 |
1.1.1 大豆疫霉的生物学特性 |
1.1.2 大豆疫病的侵染循环 |
1.1.3 大豆疫霉细胞壁降解酶的致病机制 |
1.1.4 大豆根腐病的防治 |
1.2 植物免疫系统 |
1.2.1 PAMPs触发的免疫反应(PAMP-Triggered Immunity,PTI) |
1.2.2 效应子触发的免疫反应(Effector-Triggered Immunity,ETI) |
1.2.3 大豆与大豆疫霉互作 |
1.2.3.1 大豆疫霉特异性识别大豆 |
1.2.3.2 大豆特异性识别大豆疫霉 |
1.2.4 植物抗病性 |
1.3 细胞壁与植物免疫 |
1.3.1 细胞壁的结构成分 |
1.3.2 纤维素的结构成分 |
1.3.3 纤维素水解酶 |
1.3.4 细胞壁介导的植物免疫 |
1.4 蛋白激发子研究进展 |
1.4.1 蛋白激发子的作用机制 |
1.4.2 蛋白激发子的研究进展 |
1.5 目的意义 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 供试菌株 |
2.1.2 供试植物 |
2.1.3 供试载体 |
2.1.4 常用化学试剂 |
2.1.5 常用仪器设备 |
2.1.6 常用培养基和缓冲液 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 生物信息学分析 |
2.2.2 大豆疫霉总RNA的提取 |
2.2.3 大豆疫霉c DNA的合成 |
2.2.4 大豆疫霉g DNA的提取(CTAB) |
2.2.5 荧光定量PCR |
2.2.6 引物设计 |
2.2.7 基因克隆 |
2.2.8 琼脂糖凝胶电泳 |
2.2.9 目的片段回收 |
2.2.10 DNA双酶切 |
2.2.11 T4 连接 |
2.2.12 大肠杆菌DH5α转化 |
2.2.13 菌落PCR |
2.2.14 质粒提取 |
2.2.15 大肠杆菌BL21 转化 |
2.2.16 原核表达 |
2.2.17 蛋白纯化 |
2.2.18 透析 |
2.2.19 农杆菌GV3101 转化 |
2.2.20 植物瞬时表达 |
2.2.21 SDS-PAGE凝胶的配置 |
2.2.22 Western-Blot检测 |
2.2.23 考马斯亮蓝染色 |
2.2.24 台盼蓝染色脱色 |
2.2.25 酶活性检测 |
2.2.26 点突变 |
3 结果与分析 |
3.1 生物信息学分析 |
3.1.1 大豆疫霉GH7 家族纤维素水解酶的挖掘 |
3.1.2 PsGH7c在疫霉菌中普遍存在,具有较高的属间保守性 |
3.1.3 PsGH7c具有信号肽,是胞外外切纤维素水解酶 |
3.2 大豆疫霉PsGH7c的表达模式 |
3.3 构建PsGH7c原核表达载体 |
3.3.1 目的基因的扩增 |
3.3.2 PET28a::PsGH7c原核表达载体的构建 |
3.4 原核表达获得PsGH7c酶蛋白 |
3.5 酶活性测定 |
3.6 PsGH7c可引起寄主免疫反应,并且能够促进疫霉的侵染 |
3.7 PsGH7c定点突变 |
3.7.1 PsGH7c的三维结构建模 |
3.7.2 酶活性位点突变 |
3.7.3 突变酶的原核表达 |
3.7.4 突变酶的活性测定 |
3.8 蛋白和突变酶的瞬时表达 |
3.9 构建农杆菌PsGH7c和 PsGH7c~(E237A)瞬时表达载体 |
3.9.1 目的基因的扩增 |
3.9.2 构建P1300::PsGH7c和 P1300::PsGH7c~(E237A)瞬时表达载体 |
3.10 农杆菌瞬时表达 |
4 结论与讨论 |
4.1 结论 |
4.2 讨论 |
参考文献 |
致谢 |
(3)小麦抗赤霉病挥发物成分鉴定及应用潜力验证(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 土传病害概况 |
1.2 小麦赤霉病概况 |
1.2.1 小麦赤霉病的发生及危害 |
1.2.2 小麦赤霉病的症状 |
1.2.3 小麦赤霉病病原菌的形态特征、生物学特性与传播 |
1.2.4 小麦赤霉病的防治现状 |
1.3 大豆疫病概况 |
1.3.1 大豆疫病的发生及危害 |
1.3.2 大豆疫霉根腐病的症状 |
1.3.3 大豆疫霉根腐病病原菌的形态特征、生物学特性与传播 |
1.3.4 大豆疫霉根腐病的防治现状 |
1.4 植物源杀菌剂研究进展 |
1.4.1 植物源杀菌剂概念 |
1.4.2 植物源杀菌剂抑菌机理 |
1.4.3 植物源杀菌剂国内外研究现状 |
1.5 芳樟醇研究概况 |
1.6 研究目的意义与技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 实验菌株及植物 |
2.1.2 实验仪器和试剂 |
2.1.3 常用培养基和相关溶液的配制 |
2.2 方法 |
2.2.1 禾谷镰刀菌的保存和活化以及分生孢子的收集 |
2.2.1.1 菌种保存 |
2.2.1.2 活化菌种 |
2.2.1.3 禾谷镰刀菌分生孢子的收集 |
2.2.2 大豆疫霉菌的保存和活化以及游动孢子悬浮液的制备 |
2.2.2.1 菌种保存 |
2.2.2.2.活化菌种 |
2.2.2.3 游动孢子悬浮液的制备 |
2.2.3 单花滴注法 |
2.2.4 挥发物的测定与筛选 |
2.2.5 芳樟醇对禾谷镰刀菌的抑制作用 |
2.2.5.1 溶剂的选择 |
2.2.5.2 芳樟醇对禾谷镰刀菌的菌丝径向生长的影响 |
2.2.5.3 芳樟醇对禾谷镰刀菌的分生孢子数量的影响 |
2.2.6 芳樟醇对其他土传病菌的抑制作用 |
2.2.6.1 芳樟醇对其他土传病原菌的抗菌活性检验 |
2.2.6.2 溶剂的选择 |
2.2.6.3 芳樟醇对大豆疫霉菌的最小杀菌浓度测定 |
2.2.6.4 芳樟醇对大豆疫霉菌的菌丝径向生长的影响 |
2.2.6.5 芳樟醇对大豆疫霉菌的游动孢子萌发数量以及游动孢子数量的影响 |
2.2.6.6 芳樟醇对大豆疫霉菌胞内物质外泄量的测定 |
2.2.7 芳樟醇对土传病害的防治试验 |
2.2.7.1 芳樟醇对小麦赤霉病的防治试验 |
2.2.7.1.1 芳樟醇对小麦萌发的影响 |
2.2.7.1.2 芳樟醇对禾谷镰刀菌侵染叶片的影响 |
2.2.7.1.3 盆栽实验中芳樟醇对小麦植株的安全性实验 |
2.2.7.1.4 大田实验中芳樟醇对禾谷镰刀菌的防治效果 |
2.2.7.2 芳樟醇对大豆疫病的防治试验 |
2.2.7.2.1 盆栽实验中不同菌量对大豆植株的致病性 |
2.2.7.2.2 盆栽实验中芳樟醇对大豆植株的安全性试验 |
2.2.7.2.3 盆栽实验中芳樟醇对大豆疫霉菌的防治效果 |
3 结果与分析 |
3.1 气态挥发物的测定与筛选 |
3.2 芳樟醇对禾谷镰刀菌的防治效果研究 |
3.2.1 溶剂的选择 |
3.2.2 芳樟醇对禾谷镰刀菌菌丝径向生长的影响 |
3.2.3 芳樟醇对禾谷镰刀菌分生孢子数量的影响 |
3.2.4 芳樟醇对小麦萌发的影响 |
3.2.5 不同浓度芳樟醇对禾谷镰刀菌侵染叶片的影响 |
3.2.6 盆栽实验中芳樟醇对小麦植株的安全性试验 |
3.2.7 大田实验中芳樟醇对禾谷镰刀菌的防治效果 |
3.3 芳樟醇对其他土传病原菌的防治效果研究 |
3.3.1 芳樟醇对其他土传病原菌的抗菌活性检验 |
3.3.1.1 芳樟醇对镰刀菌其他专化型的抗菌活性检验 |
3.3.1.2 芳樟醇对三种卵菌的抗菌活性检验 |
3.3.2 芳樟醇对大豆疫霉菌的防治效果研究 |
3.3.2.1 溶剂的选择 |
3.3.2.2 芳樟醇对大豆疫霉菌的最低杀菌浓度 |
3.3.2.3 芳樟醇对大豆疫霉菌的菌丝径向生长的影响 |
3.3.2.4 芳樟醇对大豆疫霉菌胞内物质外泄量的影响 |
3.3.2.5 芳樟醇对大豆疫霉菌的游动孢子囊以及游动孢子数量的影响 |
3.3.2.6 盆栽实验中不同菌量对大豆植株的致病性 |
3.3.2.7 盆栽实验中芳樟醇对大豆植株的安全性试验 |
3.3.2.8 盆栽实验中芳樟醇对大豆疫霉菌的防治效果 |
4 结论与讨论 |
4.1 结论 |
4.2 讨论 |
参考文献 |
附录1 |
致谢 |
(4)大豆疫霉PsBTS1的功能分析及敲除突变体对18种化合物的敏感性测定(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 大豆疫霉功能基因组及MVA途径研究进展 |
1.1 大豆疫霉研究进展 |
1.2 异戊二烯类化合物在真核生物中的功能 |
1.3 疫霉菌生理生化特征 |
1.4 植物中甾醇的合成途径及其功能 |
1.5 香叶基香叶基焦磷酸合成酶功能 |
1.6 研究目的及意义 |
第二章 GGPP合成酶PsBTS1 基因生物信息分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 数据库信息和同源检索 |
2.1.2 香叶基香叶基焦磷酸合成酶系统发育分析 |
2.1.3 转录表达模式分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 大豆疫霉、致病疫霉和酵母MVA途径基因序列的分析 |
2.2.2 大豆疫霉不同发育阶段的基因表达谱 |
2.2.3 大豆疫霉PsBTS1的系统发育分析 |
2.2.4 不同生物中GGPP合成酶序列的多重比对 |
2.3 小结 |
第三章 PsBTS1亚细胞定位与酵母功能互补 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试菌株 |
3.1.2 培养基 |
3.1.3 试剂 |
3.1.4 菌株、转化子、突变体的保存 |
3.1.5 构建酵母功能互补载体p YES2::PsBTS1 |
3.1.6 酵母的转化 |
3.1.7 PsBTS1基因功能互补观察 |
3.1.8 G-细菌质粒大量提取(SDS碱裂解法) |
3.1.9 大豆疫霉的稳定遗传转化 |
3.1.10 PsBTS1亚细胞定位观察 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 PsBTS1基因的克隆 |
3.2.2 双酶切重组质粒回收BTS1序列 |
3.2.3 菌落PCR验证p YES2::PsBTS1 质粒转化结果 |
3.2.4 转化酵母感受态细胞 |
3.2.5 PsBTS1互补酵母突变体的低温生长缺陷 |
3.2.6 PsBTS1基因亚细胞定位观察 |
3.3 小结 |
第四章 PsBTS1基因敲除及突变体表型分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 菌株、转化子、突变体的保存: |
4.1.3 PsBTS1敲除突变体的载体构建 |
4.1.4 大豆疫霉的稳定遗传转化 |
4.1.5 突变体的表型分析 |
4.1.6 突变体孢子囊及卵孢子产量测定 |
4.1.7 突变体致病性测定 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 PsBTS1基因敲除载体构建 |
4.2.2 pBSKⅡ,BTS1-L,GFP,BTS1-R连接产物凝胶电泳 |
4.2.3 pBSKⅡ::PsBTS1-GFP阳性克隆 |
4.2.4 CRISPR/Cas9 技术获得基因编辑突变体 |
4.2.5 PsBTS1基因敲除突变体的表型分析 |
4.2.6 PsBTS1基因敲除突变体孢子囊和卵孢子产量测定 |
4.2.7 PsBTS1基因敲除突变体致病能力的测定 |
4.3 小结 |
第五章 PsBTS1基因敲除突变体的药剂抑制实验 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试菌株 |
5.1.2 培养基 |
5.1.3 试验药剂 |
5.1.4 不同浓度化合物对突变体和野生型生长情况影响测定 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 对野生型抑制率高于突变体抑制率的化合物名称和抑制效果 |
5.2.2 对野生型抑制率略高于突变体抑制率的化合物名称和抑制效果 |
5.2.3 对突变体抑制率等于或大于野生型抑制率的化合物名称和抑制效果 |
5.3 小结 |
第六章 结果与讨论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)东北地区大豆抗疫霉根腐病资源鉴定及抗病基因关联分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 大豆疫霉根腐病 |
1.1.1 大豆疫霉根腐病起源、分布和危害 |
1.1.2 疫霉菌侵染过程及分离 |
1.1.3. 大豆疫霉与大豆互作中的识别与反识别 |
1.1.4. 抗病基因及生理小种 |
1.1.5 优势小种 |
1.2 抗疫霉根腐病资源及类型 |
1.2.1 我国大豆抗疫霉根腐病资源的多样性 |
1.2.2 大豆疫霉根腐病的抗性类型 |
1.2.3 大豆抗疫霉根腐病基因的鉴定策略 |
1.3. 大豆疫霉根腐病数量抗性基因的研究进展 |
1.4 关联分析 |
1.4.1 连锁不平衡(LD)及其测定方法 |
1.4.2 影响连锁不平衡的因素 |
1.4.3 全基因组关联分析方法 |
1.5 本研究的目的与意义 |
第二章 大豆疫霉根腐病抗性QTL的整合及Meta分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 抗疫霉根腐病QTL信息收集和整理 |
2.1.2 大豆疫霉根腐病的QTL信息处理 |
2.1.3 QTL的映射 |
2.1.4 QTL元分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 QTL大豆疫霉根腐病相关QTL信息 |
2.2.2 QTL-致性图谱的构建 |
2.2.3 大豆抗疫霉根腐病QTL的元分析 |
2.3 讨论与小结 |
第三章 大豆疫霉根腐病抗性性状全基因组关联分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 大豆疫霉根腐病抗性鉴定与评价 |
3.2.3 LD衰减计算 |
3.2.4 群体结构分析与聚类分析 |
3.2.5 大豆疫霉根腐病抗性关联分析 |
3.2.6 候选基因的预测 |
3.2.7 关联分析位点与已报道QTL对比 |
3.3 讨论与小结 |
3.3.1 大豆疫霉根腐病与关联分析 |
3.3.2 连锁不平衡衰退的评估 |
3.3.3 关联分析存在的问题 |
第四章 基于SSR标记分析大豆疫霉根腐病抗源的遗传多样性 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 SSR标记多态性分析 |
4.2.2 构建大豆疫霉根腐病抗性品种的指纹图谱 |
4.2.3 聚类分析 |
4.2.4 群体遗传结构分析 |
4.3 讨论与小结 |
4.3.1 大豆疫霉根腐病抗源资源遗传多样性分析 |
4.3.2 大豆疫霉根腐病抗源资源的利用 |
第五章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(6)黄淮海地区大豆根部病原的检测及大豆种质对疫霉根腐病的抗性鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
上篇 文献综述 |
第一章 大豆根部病害及病原检测研究进展 |
1 大豆根部病害的发生与为害 |
2 常见的大豆根部病害 |
2.1 大豆根腐病 |
2.2 大豆立枯病 |
2.3 大豆红冠腐病 |
2.4 大豆炭腐病 |
3 大豆根部病害病原菌的检测和诊断方法 |
3.1 传统形态学检测技术 |
3.2 血清学检测技术 |
3.3 分子生物学技术 |
参考文献 |
第二章 大豆对大豆疫霉根腐病的抗性研究 |
1 大豆疫霉根腐病的研究现状 |
1.1 大豆疫霉根腐病的发生与发展 |
1.2 大豆疫霉根腐病的病原物研究 |
1.3 大豆疫霉根腐病的为害症状 |
1.4 大豆疫霉根腐病的防治方法 |
2 大豆对大豆疫霉根腐病的抗性研究 |
2.1 大豆对疫霉根腐病的抗性类型 |
2.2 大豆疫霉根腐病的抗性鉴定方法 |
2.3 大豆疫霉根腐病的抗性基因鉴定 |
2.4 大豆疫霉根腐病抗病种质资源筛选 |
参考文献 |
本研究的目的和意义 |
下篇 研究内容 |
第一章 黄淮海地区大豆根部病害病原菌的检测 |
1 材料与方法 |
1.1 试剂与供试样品 |
1.2 检测的目标病原菌 |
1.3 大豆病株样本基因组的提取 |
1.4 病组织中携带的病原菌的LAMP检测 |
1.5 病组织中病原菌的分离与鉴定 |
1.6 分离物的致病性测定 |
2 结果与分析 |
2.1 田间大豆根部病害发生情况调查和病株样品采集 |
2.2 黄淮海地区大豆根部病害重要病原菌的LAMP检测结果 |
2.3 安徽宿州、山东济宁、江苏南京、江苏徐州和河南商丘地区16种大豆主要根部病原的检出率分析 |
2.4 黄淮海地区大豆根部病害病原菌复合侵染情况分析 |
2.5 大豆病组织中病原菌的分离与鉴定 |
2.6 分离物的致病性测定 |
3 结论与讨论 |
参考文献 |
第二章 黄淮海地区大豆种质对疫霉根腐病的抗性鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 供试菌株 |
1.3 供试培养基 |
1.4 大豆种质对大豆疫病的抗性鉴定及评价 |
2 结果与分析 |
2.1 186个大豆品种(系)对8个大豆疫霉菌株的抗性结果测定 |
2.2 大豆品种(系)对8个不同毒力类型的疫霉菌株抗性结果分析 |
3 结论与讨论 |
参考文献 |
全文总结 |
攻读硕士期间发表的论文 |
基金项目 |
致谢 |
(7)大豆抗疫霉基因RpsJS候选基因鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1 大豆疫霉根腐病研究进展 |
1.1 大豆疫霉根腐病的危害及分布 |
1.2 大豆疫霉根腐病的发生与防治 |
1.3 大豆对疫霉根腐病的抗性类型 |
2 抗病相关基因研究进展 |
2.1 抗病基因克隆 |
2.2 抗病基因的结构特征及功能 |
2.3 抗病基因识别效应子的机制 |
2.4 大豆抗疫霉基因Rps的研究进展 |
3 大豆遗传转化的研究进展 |
3.1 大豆遗传转化 |
3.2 影响转化的因素 |
3.3 发根农杆菌K599介导的大豆遗传转化 |
本研究的目的和意义 |
参考文献 |
第二章 候选抗疫霉基因RpsJS筛选 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 DNA提取 |
1.3 大豆发状根RNA提取 |
1.4 大豆发状根RNA逆转录 |
1.5 感受态细胞制备及转化 |
1.6 无毒基因克隆及重组质粒的构建 |
1.7 大肠杆菌热激转化 |
1.8 质粒提取 |
1.9 农杆菌转化 |
1.10 农杆菌介导的大豆遗传转化 |
1.11 大豆疫霉菌株培养与接种 |
1.12 定量PCR |
2 结果与分析 |
2.1 pBIN-RpsJS-GFP载体的构建 |
2.2 候选抗病基因RpsJS的大豆发状根转化 |
2.3 转RpsJS基因根毛的抗病功能筛选 |
2.4 转RpsJS基因根毛的基因表达水平与抗性表型的相关性分析 |
3 讨论 |
参考文献 |
第三章 抗疫霉基因RpsJS3功能验证 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 农杆菌介导的大豆遗传转化 |
1.3 大豆疫霉的菌株培养与接种 |
2 结果与分析 |
2.1 阳性转基因发状根毛的筛选 |
2.2 过表达RpsJS3基因发状根毛的抗性验证 |
2.3 过表达RpsJS3基因发状根毛的侵染细胞学观察分析 |
3 讨论 |
参考文献 |
全文总结与创新点 |
致谢 |
(8)HrpZm抗大豆疫霉根腐病功能解析及新种质创制(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 Harping蛋白诱导的植物抗病反应 |
1.1.1 hrp基因的功能及Harpin蛋白的遗传学特征 |
1.1.2 Harpin蛋白的作用机理 |
1.1.3 Harpin蛋白的生物功能 |
1.1.4 转Harpin蛋白编码基因的植物改良 |
1.2 大豆在农业生产中的重要地位 |
1.3 大豆疫霉根腐病对大豆生产的影响 |
1.4 植物的诱导防御及大豆抗疫霉根腐病的作用机理 |
1.4.1 植物的抗病的信号途径及调控机制 |
1.4.2 植物抗病相关的生理指标的变化 |
1.4.3 大豆抗疫霉根腐病作用机制研究进展 |
1.5 我国发展转基因大豆的必要性 |
1.6 抗病转基因大豆国内外发展现状 |
1.7 研究目的意义、主要内容和技术路线 |
1.7.1 研究的目的和意义 |
1.7.2 主要研究内容 |
1.7.3 技术路线 |
第二章 hrpZpsta基因的优化及在大豆中的遗传转化 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 基因及菌株 |
2.2.3 试剂 |
2.2.4 实验试剂配制 |
2.2.5 引物 |
2.2.6 实验仪器与设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 hrpZPsta基因优化及载体构建 |
2.3.2 农杆菌介导大豆子叶节遗传转化及转基因植株的获得 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 hrpZpsta基因的优化 |
2.4.2 以Bar为选择标记的植物表达载体的构建 |
2.4.3 大豆遗传转化与T0代转基因单株的获得 |
2.5 结论与讨论 |
第三章 HrpZm功能解析与抗性种质材料筛选 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 Western杂交抗体 |
3.2.3 引物 |
3.2.4 实验试剂 |
3.2.5 仪器与设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 转基因后代单株 PCR 检测 |
3.3.2 转基因后代单株Bar试纸条检测 |
3.3.3 转基因后代单株抗草丁膦筛选 |
3.3.4 转基因后代的Southernblot杂交检测 |
3.3.5 转基因后代的RT-PCR检测 |
3.3.6 转基因后代的Westernblot杂交检测 |
3.3.7 转基因后代的ELISA杂交检测 |
3.3.8 转基因后代的Realtime-PCR检测 |
3.3.9 受体材料及后代转基因株系生物学功能鉴定及筛选 |
3.3.10 转hrpZm基因株系遗传和抗病性的稳定性研究 |
3.4 试验结果 |
3.4.1 T_1代转基因材料材料的筛选和获得 |
3.4.2 T_2代转基因后代HrpZm功能鉴定及材料筛选 |
3.4.3 T_3代转基因后代HrpZm功能鉴定及材料筛选 |
3.4.4 T_4代转基因后代HrpZm功能鉴定及材料筛选 |
3.4.5 T_5代转基因后代HrpZm功能鉴定及材料筛选 |
3.4.6 稳定遗传新种质的获得 |
3.5 讨论与结论 |
第四章 大豆抗病信号途径对HrpZm的响应 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 材料 |
4.2.2 接种方法 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 信号途径关键基因荧光定量表达分析 |
4.3.2 转hrpZm基因抗大豆疫霉根腐病株系抗病防御酶活性的测定 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 植物抗病信号途径中关键酶基因转录水平的变化 |
4.4.2 植物抗病防御相关酶活性的变化 |
4.5 结论与讨论 |
第五章 结论 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(9)大豆对大豆疫霉菌侵染响应的转录组学和代谢组学研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1 大豆疫霉根腐病 |
1.1 大豆疫霉根腐病的发现及分布 |
1.2 大豆疫霉根腐病病原菌分类 |
1.3 大豆疫霉菌生物学特性 |
1.4 病害发生、症状及防治方法 |
2 抗大豆疫霉根腐病种质资源筛选及抗性基因发掘 |
2.1 抗病种质资源筛选 |
2.2 完全抗性基因定位 |
2.3 部分抗性QTL位点定位 |
3 转录组学及其在植物抗病机制研究中的应用 |
3.1 转录组测序技术的发展 |
3.1.1 基于杂交技术的微阵列技术 |
3.1.2 基于测序技术的转录组测序 |
3.2 转录组学在植物抗病机制研究中的应用 |
4 代谢组学及其在植物抗病机制研究中的应用 |
4.1 代谢组学概述 |
4.2 代谢组检测技术 |
4.3 代谢组学在植物抗病机制研究中的应用 |
5 本研究的目的意义及技术路线 |
第二章 基于RNA-Seq测序的转录组分析及RpsJS候选基因表达分析 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料与菌株 |
1.2 病原菌侵染及植物样品制备 |
1.3 RNA-Seq测序文库构建及测序 |
1.4 测序原始数据质量评估 |
1.4.1 检测错误率分布检测 |
1.4.2 A/T/G/C含量分布检查 |
1.4.3 测序原始数据过滤 |
1.5 参考序列比对分析 |
1.6 基因表达水平分析和样品间基因表达相关性分析 |
1.7 差异表达基因筛选 |
1.8 差异表达基因GO富集分析、KEGG富集分析 |
1.9 利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)对RNA-Seq数据验证及RpsJS候选基因表达分析 |
2 结果与分析 |
2.1 两种大豆材料接种大豆疫霉菌后的发病症状 |
2.2 测序原始数据质量评估 |
2.3 参考序列比对分析 |
2.4 基因表达水平分析和样品间基因表达相关性分析 |
2.5 差异表达基因筛选 |
2.6 差异表达基因GO富集分析 |
2.7 差异表达基因KEGG pathway富集分析 |
2.8 qRT-PCR验证RNA-Seq数据 |
2.9 RpsJS候选基因表达分析 |
2.10 抗病相关差异表达基因筛选 |
2.10.1 植物激素信号转导相关差异表达基因 |
2.10.2 转录因子 |
2.10.3 病程相关蛋白及热激蛋白 |
2.10.4 角质层加固、细胞壁重构相关差异基因 |
3 讨论 |
3.1 RpsJS基因可能是含有NBS-LRR结构的R基因 |
3.2 ETH、AUX、ABA信号转导途径是RpsJS介导的大豆对大豆疫霉根腐病的抗病机制的组成部分 |
3.3 WRKY、MYB、ZFP和ZIP是主要参与大豆对大豆疫霉菌抗性响应的转录因子 |
3.4 PR9、PR14和chitinases是主要参与大豆对大豆疫霉菌抗性响应的病程相关蛋白基因 |
3.5 物理防御强度是影响大豆对大豆疫霉抗性的重要因素 |
第三章 基于GC-MS的代谢组分析 |
1 材料与方法 |
1.1 植物材料、菌株及样品制备 |
1.2 代谢物萃取及衍生化 |
1.3 GC-MS分析 |
1.4 数据分析 |
1.5 代谢物鉴定 |
1.6 差异积累代谢物筛选 |
1.7 差异积累代谢物KEGG pathway富集分析 |
1.8 代谢组数据与转录组数据联合分析 |
2 结果与分析 |
2.1 GC-MS总离子流图 |
2.2 多维统计分析及差异代谢物筛选 |
2.2.1 主成分分析 |
2.2.2 差异积累代谢物筛选 |
2.3 差异积累代谢物KEGG pathway富集分析 |
2.4 代谢组数据与转录组数据联合分析 |
2.4.1 碳水化合物代谢 |
2.4.2 氨基酸代谢 |
2.4.3 异黄酮代谢 |
3 讨论 |
3.1 潜在抗病物质 |
3.2 碳水化合物、氨基酸代谢 |
3.3 异黄酮代谢 |
3.4 RpsJS基因介导的分子抗病机制 |
全文结论 |
本研究创新之处 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士期间发表或待发表的研究论文 |
致谢 |
(10)大豆抗大豆疫霉根腐病抗源筛选及关联分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1 大豆疫霉根腐病 |
1.1 大豆疫霉菌的特征 |
1.2 大豆疫霉根腐病的危害 |
1.3 大豆疫霉菌的病害特征及发病条件 |
1.4 大豆疫霉病的防治措施 |
1.4.1 耕作栽培措施 |
1.4.2 化学防治 |
1.4.3 加强检疫 |
1.4.4 利用抗病和耐病品种 |
2 大豆抗大豆疫霉根腐病的抗性研究 |
2.1 大豆疫霉根腐病的类型 |
2.2 大豆疫霉根腐病抗性鉴定方法 |
2.2.1 完全抗性鉴定方法 |
2.2.2 部分抗性鉴定方法 |
2.3 大豆疫霉菌生理小种与大豆鉴别寄主 |
2.4 大豆疫霉根腐病抗源筛选 |
2.5 抗病基因推导 |
3 抗疫霉根腐病基因的发掘 |
3.1 分子标记技术 |
3.1.1 限制性片段长度多态性标记 |
3.1.2 随机扩增多态性DNA标记 |
3.1.3 简单重复序列标记 |
3.1.4 单核苷酸多态性标记 |
3.2 SNP标记的特点及在作物中的应用 |
3.2.1 SNP标记用于构建高密度遗传图谱 |
3.2.2 SNP标记应用于全基因组关联分析 |
3.2.3 SNP标记在作物其他方面的应用 |
4 关联分析 |
4.1 连锁不平衡的测定 |
4.2 影响连锁不平衡的因素 |
4.3 关联分析的基本分析方法 |
4.4 关联分析的步骤 |
4.4.1 种质材料的选择 |
4.4.2 群体结构分析 |
4.4.3 目标性状的选择和表型鉴定 |
4.5 关联分析特点 |
4.6 关联分析的应用 |
5 本研究的目的与意义 |
第二章 大豆微核心种质对大豆疫霉根腐病的抗性鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 供试菌株 |
1.3 抗性鉴定方法 |
1.4 抗性基因推导 |
2 结果与分析 |
2.1 菌株生理小种鉴定结果 |
2.2 大豆微核心种质抗性鉴定 |
2.3 大豆微核心种质抗病基因推导 |
3 讨论 |
第三章 栽培大豆抗大豆疫霉根腐病的关联分析 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 供试菌株 |
1.3 抗性鉴定方法 |
1.4 分子数据分析 |
1.5 全基因组关联分析 |
2 结果与分析 |
2.1 133份栽培大豆种质抗性鉴定 |
2.2 全基因组关联分析大豆疫霉根腐病抗性 |
2.2.1 栽培大豆种质对菌株W210抗性的关联分析 |
2.2.2 栽培大豆种质对菌株W281抗性的关联分析 |
2.2.3 栽培大豆种质对菌株W224抗性的关联分析 |
2.2.4 栽培大豆种质对菌株PNJ4抗性的关联分析 |
2.2.5 栽培大豆种质对菌株7076抗性的关联分析 |
2.2.6 栽培大豆种质对菌株W279抗性的关联分析 |
2.2.7 栽培大豆种质对菌株W242抗性的关联分析 |
2.3 候选基因筛选 |
3 讨论 |
全文总结 |
本研究创新之处 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
四、大豆疫霉根腐病研究进展(论文参考文献)
- [1]四乙基苯酚对疫霉菌抑菌作用及应用的初步研究[D]. 葛婷. 山东农业大学, 2021(01)
- [2]大豆疫霉胞外纤维素降解酶PsGH7c的功能初探[D]. 贾玉丽. 山东农业大学, 2021(01)
- [3]小麦抗赤霉病挥发物成分鉴定及应用潜力验证[D]. 高文腾. 山东农业大学, 2021(01)
- [4]大豆疫霉PsBTS1的功能分析及敲除突变体对18种化合物的敏感性测定[D]. 闫伟棋. 沈阳农业大学, 2021(05)
- [5]东北地区大豆抗疫霉根腐病资源鉴定及抗病基因关联分析[D]. 王帅. 延边大学, 2020
- [6]黄淮海地区大豆根部病原的检测及大豆种质对疫霉根腐病的抗性鉴定[D]. 汪孝璊. 南京农业大学, 2019
- [7]大豆抗疫霉基因RpsJS候选基因鉴定[D]. 张倩. 南京农业大学, 2019(08)
- [8]HrpZm抗大豆疫霉根腐病功能解析及新种质创制[D]. 杜茜. 吉林大学, 2018(04)
- [9]大豆对大豆疫霉菌侵染响应的转录组学和代谢组学研究[D]. 竹龙鸣. 南京农业大学, 2018(02)
- [10]大豆抗大豆疫霉根腐病抗源筛选及关联分析[D]. 张章. 南京农业大学, 2019(08)