电信号和活性氧信号在茉莉酸调控番茄南方根结线虫抗性中的机制研究

发布时间：2025-06-21 04:26

　　近年来,随着我国设施蔬菜栽培面积迅速扩大以及连作年限逐渐增长,根结线虫已成为当前设施蔬菜生产的一大障碍,对农业经济造成巨大损失。由植物寄生性线虫造成的损失全球每年可达1000亿美元,其中由根结线虫造成的损失高达70%。阐明以番茄为代表的蔬菜根结线虫抗性机制,解决限制我国设施生产的瓶颈之一是当下亟待解决的问题。基于此,剖析番茄对根结线虫的响应机制,运用分子、生理生化和环境调控等方法提高番茄对根结线虫的抗性对于增加番茄产量、减少农药使用、提高经济收益、保护栽培环境和保障食品安全等具有重大科学和现实意义。本论文以蔬菜作物番茄为研究材料,利用遗传学、生理学、分子生物学、生物化学等手段,明确了番茄对南方根结线虫的防御机制涉及电信号和活性氧信号的长距离系统性传递;探究了依赖于谷氨酸受体类似物（Glutamate receptor-like,GLRs）的电信号在茉莉酸（Jasmonates,JAs）调控南方根结线虫（Root-knot nematode,RKN）抗性中的作用;研究了依赖于呼吸爆发氧化酶同系物1（Respiratory burst oxidase homologue 1,RBOH1）的活...

【文章页数】：107 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
缩略词表
1 引言
    1.1 根结线虫危害及其植物防御机制
        1.1.1 根结线虫对植物的危害特点
        1.1.2 植物对根结线虫的防御机制
    1.2 茉莉酸在根结线虫防御中的调控作用
        1.2.1 茉莉酸调控根结线虫抗性的研究进展
        1.2.2 茉莉酸的生物合成
    1.3 长距离信号在植物抗性调控中的作用
        1.3.1 电信号在植物抗性调控中的作用
        1.3.2 ROS信号在植物抗性调控中的作用
    1.4 本文的研究目的和意义
2 RKN侵染诱导电信号与ROS信号的系统性传递
    2.1 材料与方法
        2.1.1 番茄材料及培养
        2.1.2 根结线虫的培养和接种
        2.1.3 JAs含量测定
        2.1.4 电势测量
        2.1.5 酸性品红染色
        2.1.6 DAB染色及强度分析
        2.1.7 H₂O₂亚细胞定位
        2.1.8 H₂O₂含量测定
        2.1.9 数据分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 RKN侵染诱导番茄电信号的系统性传递
        2.2.2 RKN侵染诱导番茄ROS信号的系统性传递
    2.3 讨论
3 依赖于GLR的电信号在JAs调控番茄RKN抗性中的作用
    3.1 材料与方法
        3.1.1 番茄材料及培养
        3.1.2 番茄材料的嫁接
        3.1.3 RNA提取及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析
        3.1.4 根结线虫的培养与接种
        3.1.5 根结数目统计
        3.1.6 JAs含量测定
        3.1.7 电势测定
        3.1.8 电流刺激
        3.1.9 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 GLRs参与番茄调控RKN抗性
        3.2.2 GLR3.5 介导RKN诱导的电信号系统性传递
        3.2.3 依赖于GLR3.5 的电信号对JAs合成起正调控作用
    3.3 讨论
4 依赖于RBOH1的ROS信号在JAs调控番茄RKN抗性中的作用
    4.1 材料与方法
        4.1.1 番茄材料及培养
        4.1.2 番茄材料的嫁接
        4.1.3 根结线虫的培养与接种
        4.1.4 根结数目统计
        4.1.5 NADPH氧化酶活性测定
        4.1.6 RNA提取及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析
        4.1.7 H₂O₂含量测定、亚细胞定位及DAB染色
        4.1.8 JAs含量测定
        4.1.9 叶面喷施H₂O2

        4.1.10 数据分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 RBOH1 参与番茄调控RKN抗性
        4.2.2 RBOH1 介导RKN诱导的ROS信号系统性传递
        4.2.3 依赖于RBOH1的ROS信号正调控JAs合成
    4.3 讨论
5 电信号和ROS信号相互作用激活MPK1/2 调控RKN抗性
    5.1 材料与方法
        5.1.1 番茄材料及培养
        5.1.2 番茄材料的嫁接
        5.1.3 根结线虫的培养与接种
        5.1.4 根结数目统计
        5.1.5 NADPH氧化酶活性测定
        5.1.6 H₂O₂含量测定、亚细胞定位及DAB染色
        5.1.7 电势测定
        5.1.8 电流刺激
        5.1.9 RNA提取及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析
        5.1.10 MPK1/2活化测定
        5.1.11 数据分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 依赖于GLR3.5 的电信号缺失影响ROS信号系统性传递
        5.2.2 依赖于RBOH1的ROS信号缺失影响电信号系统性传递
        5.2.3 GLR3.5和RBOH1 介导的电信号与ROS信号参与MPK1/2 激活
        5.2.4 MPK1/2 参与RKN诱导的JAs合成
    5.3 讨论
6 总结
参考文献
附表
作者简历



本文编号：4051911

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