本氏烟及番茄中CML30影响TMV侵染的机制分析

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:psty2006
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
烟草花叶病毒病是在世界范围内广泛分布的一种植物病害,严重危害了烟草的产量与品质,植物细胞中的蛋白质复合物通过与烟草花叶病毒编码的蛋白相互作用在抗病信号传导中发挥着关键作用。IP-L是从烟草c DNA文库中筛选出的与To MV CP互作的寄主蛋白,它参与了To MV的长距离运动,同时在沉默IP-L转录组中发现差异表达基因NbCML30能够与IP-L互作,并且NbCML30在本氏烟与TMV互作过程中起正调控作用。本试验在本氏烟中瞬时过表达NbCML30和IP-L验证它们在病毒侵染过程中的作用,并结合转录组数据探究NbCML30抑制病毒侵染的机制。利用荧光素酶互补成像进一步验证IP-L和NbCML30的互作,并探究IP-L对NbCML30表达的影响。分析沉默NbCML30的本氏烟转录组,筛选差异表达基因后通过VIGS技术和瞬时过表达探究HSP23、MBF1c、TLP1在TMV侵染过程中的作用。在番茄全基因组中检索NbCML30的同源基因,通过VIGS技术研究SlCML30在番茄响应TMV、辣椒疫霉侵染过程中的功能。根据NbCML30全长序列设计引物,构建植物表达载体NbCML30:mcherry、NbCML30:Myc。在本氏烟中瞬时表达NbCML30:mcherry,48-72 h在激光共聚焦显微镜观察发现,融合了NbCML30的mcherry红色荧光定位于核膜及质膜上。通过q RT-PCR发现NbCML30在成熟期本氏烟草叶中的表达量最高,在花中表达量最低,同时本氏烟草叶中NbCML30表达量在开花期最高,幼苗期次之,成熟期最低。在本氏烟中瞬时过表达NbCML30、IP-L后发现,与对照处理相比,过表达NbCML30后抑制了病毒的侵染,过表达IP-L后促进了病毒的侵染。结合转录组数据分析发现,沉默NbCML30后能够诱导RDR1的上调表达以及促进气孔张开,但不影响本氏烟中活性氧的迸发。我们将NbCML30与荧光素酶的C端部分融合构建了表达载体NbCML30:c LUC,IP-L:n LUC由实验室构建保存。通过荧光素酶互补成像试验进一步验证了NbCML30与IP-L在植物体内的互作。利用农杆菌浸润方法在本氏烟中瞬时表达,发现融合了NbCML30的mcherry红色荧光与融合了IP-L的e GFP绿色荧光均在本氏烟质膜及核膜上表达,说明NbCML30与IP-L共定位在质膜及核膜上。采用TRV介导的基因沉默(VIGS)对IP-L和NbCML30进行共沉默,结果显示,接毒后4、6、8天在共沉默植株和对照植株中TMV-GFP的相对表达量没有显著差异。表明共沉默IP-L和NbCML30对病毒在本氏烟中的侵染移动没有影响。使用蛋白酶体抑制剂MG132来阐明NbCML30的降解途径,结果表明,NbCML30的稳定性受到26S泛素蛋白酶体途径的调节,并且IP-L能够稳定NbCML30的表达。借助Sol Genomic Network VIGS Tool工具选取非保守区段,构建TRV介导的沉默载体TRV:HSP23、TRV:MBF1c。根据基因全长序列设计引物,构建表达载体TLP1:e GFP。利用农杆菌浸润法在本氏烟中进行系统沉默或瞬时表达。用TMV-GFP进行摩擦接种,发现沉默HSP23、MBF1c的本氏烟中TMV-GFP表达量均少于对照植株,表明沉默HSP23、MBF1c后不利于TMV在本氏烟中的复制移动;在瞬时过表达TLP1的本氏烟中TMV-GFP表达量要少于对照植株,表明过表达TLP1后抑制了TMV在本氏烟中的侵染。通过酵母双杂交探究HSP23、MBF1c、TLP1与TMV解旋酶蛋白P50、运动蛋白、外壳蛋白之间的互作关系,结果显示HSP23、MBF1c、TLP1均不与TMV编码蛋白互作。同时为了明确HSP23、MBF1c、TLP1与NbCML30、IP-L是否存在互作关系,利用酵母双杂交发现共转化后TLP1与IP-L的酵母菌能够在营养缺陷型培养基上正常生长并在X-α-gal存在下变蓝。在共聚焦显微镜下观察到p CV-n YFP:TLP1-ΔSP与p CV-c YFP:IP-L在叶绿体中出现了融合的黄色荧光,这些结果表明TLP1与IP-L存在互作。亚细胞定位表明TLP1可能定位在细胞质和细胞核中。利用NbCML30的氨基酸序列在番茄全基因组中进行Blastp检索,将番茄中NbCML30同源基因命名为SlCML30。通过q RT-PCR发现SlCML30在番茄的根中表达量最高,之后依次为花、叶和茎,表达量最低的是番茄果实。并且外施Me SA、Me JA和ETH后均能在不同程度上抑制SlCML30的表达。荧光显微镜下观察到融合了SlCML30的e GFP绿色荧光定位在质膜及细胞核上。利用VIGS技术进行番茄中SlCML30的系统沉默,发现沉默SlCML30增强了番茄植株对TMV和辣椒疫霉的抗性,表明SlCML30在植物免疫中起负调控作用。
其他文献
Hedgehog(Hh)信号通路在胚胎发育、器官发生中具有重要作用,由配体Hh、共受体Patched(Ptch)和Smoothened(Smo)、转录因子Gliotactin1-3(Gli1-3)组成。在脊椎动物中,Hh包括Desert hedgehog(Dhh)、Indian hedgehog(Ihh)和Sonic hedgehog(Shh),Ptch包括Pcth1和Ptch2。已有研究表明,在
学位
三峡水库建成完工后,采取了“冬蓄夏排”的水位调度方式,冬季水位蓄至175 m高水位运行以满足发电需要,夏季水位降至145 m低水位以满足防洪需要。这种周期性的水位调度方式形成了垂直落差达30 m的消落带。三峡库区消落带具有反季节性水淹、水淹时间长、水淹深度大的特点。这种独特的水文节律使得库区消落带的生物多样性降低,生态屏障功能减弱,因此有必要在三峡库区消落带进行人工植被恢复重建。落羽杉(Taxod
学位
性别决定和性腺发育广泛存在于动物体中,这对于有性繁殖物种的生存和繁衍至关重要。调控性别决定和性腺发育的机制涉及到复杂的基因调控网络。探究高度多样化的调控系统是如何保证和实现生殖系统健康和遗传物质成功传递的,对于我们解析性腺发育以及性别决定具有重要意义。斑马鱼与哺乳动物相比,具有高度相似的基因组水平,且组织器官发育的调控机制也具有一定保守性,因此斑马鱼成为研究血液细胞发育、神经系统发育、器官再生和疾
学位
三峡工程建成并运行后,由于“冬蓄夏排”的水位调度方式,形成了垂直水位落差30 m、面积近350 km~2的消落带。这种水文节律使得库区消落带原有植物大量消失,生物多样性降低,水土流失严重,进而导致库区生态系统结构和功能受损。因此,三峡库区消落带的植被恢复重建工作具有重要意义。落羽杉(Taxodium distichum)和池杉(Taxodium distichum var.imbricatum)具
学位
竹类植物的营养生长周期大多比较长且有性繁殖时期难以预测,大面积开花现象极为罕见,因此对竹类植物开花繁殖阶段的相关研究较少。紫耳箭竹(Fargesia decurvata)是禾本科箭竹属的木本克隆植物,在西南地区山地阔叶林内广泛分布,有极强的适应能力和扩张能力,为金佛山国家自然保护区林下灌木层优势种,对该地区的水土保持、微环境调节、林分更新和群落演替等均有重要作用。通过对金佛山地区紫耳箭竹生长过程中
学位
三峡水库自2010年蓄水至最高水位175 m,从库首湖北宜昌至库尾重庆江津形成了以长江为主体,长约660 km的河道型水库,长时间高强度的反季节性水淹改变了水体环境,对水生生态系统造成了严重影响。三峡库区内不同空间位置支流其下游河段不同程度地受水库蓄水影响,越位于库区中、下游(涪陵-大坝段)的支流其受水库蓄水影响的强度越大时间也越长;每条支流其下游河段(海拔低于175 m)受水库蓄水影响的时间和强
学位
学位
目的:结直肠癌是一种多基因、多途径引发的致命性疾病,严重威胁着全世界各国人民的健康。目前,传统化疗药物在杀伤结直肠癌细胞时,也会对正常组织细胞造成伤害,引起多种不良反应。因此,高效、低毒、安全性强的天然产物已成为近年来抗肿瘤药物的研究热点。小檗碱是我国传统中药黄连中最重要的活性成分,具有多种药理作用。在本研究中,我们以人结直肠癌细胞系HCT116、SW480和雄性BALB/c裸鼠为模型,对小檗碱体
学位
视觉目标跟踪是当前计算机视觉领域的一个重要研究方向,在军事安防、智能驾驶、人机物互联等领域有广阔的应用前景。从已有的定义来看,视觉目标跟踪是指根据视频初始帧提供的目标位置坐标和跟踪框,对后续帧中的目标进行连续预测的过程。然而,由于真实场景下环境复杂多变,目标物体自身运动轨迹与姿态不可预估,致使视觉目标跟踪任务难度变大。因此,如何在光照变化、背景杂波、物体旋转、范围外运动等多种因素影响下,做到精确、
学位
喀斯特地区土层浅薄,且土壤薄厚不一,使乔木在该地区难以立地生长。特殊的地质背景容易形成大量发育的岩溶裂隙,一方面,岩溶裂隙可以加速喀斯特地区的水土漏失;另一方面,贮留在岩溶裂隙层中的土壤可以为植物生长提供水分和养分等资源,为植物根系提供穿蹿的途径和立地空间。喀斯特地区不同厚度的岩溶裂隙层和土壤层构成了该区域生境高度的异质性;此外,在全球气候变化下,降雨时间格局的改变导致喀斯特地区表现为:降雨时间间
学位