水稻类病斑基因SPL33的图位克隆与功能分析
发布时间：2023-11-05 12:05
植物类病斑突变体在没有外界病原菌侵染的情况下,能自发形成类似于过敏性反应的坏死斑,且大多都能增强对病原菌的抗性,是一类研究细胞程序化死亡(PCD)和植物防御机制的理想材料。本研究以水稻类病斑突变体spl33(spotted leaf 33)为材料,通过图位克隆分离得到一个编码真核翻译延伸因子eEF1A(eukaryotic translation elongation factor 1A)的基因SPL33,其功能缺失导致植株细胞坏死和抗性增强。本文主要研究结果如下:1、spl33从3叶期开始,叶片上散生一些小的、红褐色的坏死斑,随着叶片生长发育斑点呈现增多和变大趋势,且一直持续到成熟期。经过多年多点种植发现,突变体spl33表型稳定,属于自发的全生育期的扩展型类病斑突变体,其坏死斑点出现的早晚与多少受温度和光照等外界因素的影响。2、遗传分析表明,spl33是一个单隐性核基因控制的突变体。利用突变体×Dular杂交的F2群体中的476个隐性单株将目标基因定位在第1染色体H2和H23之间70 kb的区间。该区间包含11个ORFs,测序发现LOCO...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
英文缩略表
第一章 引言
1.1 植物类病斑突变体的研究进展
1.1.1 类病斑突变体概述
1.1.2 类病斑突变体的来源
1.1.3 类病斑的发生机制
1.1.4 类病斑突变体的抗病性
1.1.5 水稻类病斑基因的克隆
1.2 eEF1A蛋白的研究进展
1.2.1 eEF1A参与细胞凋亡过程
1.2.2 eEF1A参与蛋白降解过程
1.2.3 eEF1A参与调控细胞骨架系统
1.2.4 eEF1A参与细胞核物质输出
1.3 本研究的目的及意义
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 水稻材料
2.1.2 病原菌株
2.1.3 载体质粒、大肠杆菌、农杆菌和酵母菌株
2.1.4 实验试剂
2.2 实验方法
2.2.1 田间种植
2.2.2 表型及农艺性状考察
2.2.3 光照和温度处理
2.2.4 花器官形态及花粉活力观察
2.2.5 基因定位群体构建
2.2.6 水稻基因组DNA提取
2.2.7 分子标记的开发及检测
2.2.8 基因的定位
2.2.9 候选基因的序列分析
2.2.10 互补载体构建
2.2.11 过表达载体构建
2.2.12 农杆菌介导的水稻遗传转化
2.2.13 序列比对分析
2.2.14 RNA提取和qRT-PCR分析
2.2.15 GUS活性的组织化学染色分析
2.2.16 亚细胞定位
2.2.17 光合色素含量的测定
2.2.18 叶绿体透射电镜观察
2.2.19 组织化学分析
2.2.20 抗病性鉴定
2.2.21 基因表达谱分析
2.2.22 酵母双杂交实验
第三章 结果与分析
3.1 类病斑突变体spl33表型鉴定
3.1.1 突变体spl33形态观察
3.1.2 农艺性状调查
3.1.3 突变体spl33表型受温度和光照影响
3.1.4 突变体spl33花器官和花粉育性的观察
3.2 类病斑突变体SPL33基因定位
3.2.1 突变体spl33的遗传分析
3.2.2 突变体SPL33基因的初定位
3.2.3 突变体SPL33基因的精细定位
3.3 SPL33基因的克隆
3.3.1 SPL33基因的互补验证
3.3.2 SPL33基因的过表达分析
3.4 SPL33基因编码eEF1A-like蛋白
3.5 SPL33与同源基因LOCOs04g50870的关系分析
3.6 SPL33基因表达分析
3.7 SPL33蛋白的亚细胞定位
3.8 SPL33调控活性氧积累和细胞死亡
3.9 SPL33基因调控叶片早衰
3.10 SPL33基因调控水稻的防御反应
3.11 转录组分析
3.11.1 差异表达基因筛选和分析
3.11.2 转录组数据验证
3.11.3 GO富集分析
3.11.4 KEGG富集分析
3.12 酵母双杂交实验
3.12.1 SPL33与 26S蛋白酶复合体亚基在酵母中互作
3.12.2 SPL33与水稻类病斑RLS1和OsLMS在酵母中互作
3.12.3 SPL33与其他蛋白在酵母中的互作
第四章 讨论
4.1 SPL33编码一个eEF1A-like蛋白
4.2 SPL33功能缺失导致细胞死亡和叶片早衰
4.3 SPL33功能缺失诱导水稻的防御反应
第五章 结论
参考文献
附录
致谢
作者简历
本文编号：3860998
【文章页数】：92 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
英文缩略表
第一章 引言
1.1 植物类病斑突变体的研究进展
1.1.1 类病斑突变体概述
1.1.2 类病斑突变体的来源
1.1.3 类病斑的发生机制
1.1.4 类病斑突变体的抗病性
1.1.5 水稻类病斑基因的克隆
1.2 eEF1A蛋白的研究进展
1.2.1 eEF1A参与细胞凋亡过程
1.2.2 eEF1A参与蛋白降解过程
1.2.3 eEF1A参与调控细胞骨架系统
1.2.4 eEF1A参与细胞核物质输出
1.3 本研究的目的及意义
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 水稻材料
2.1.2 病原菌株
2.1.3 载体质粒、大肠杆菌、农杆菌和酵母菌株
2.1.4 实验试剂
2.2 实验方法
2.2.1 田间种植
2.2.2 表型及农艺性状考察
2.2.3 光照和温度处理
2.2.4 花器官形态及花粉活力观察
2.2.5 基因定位群体构建
2.2.6 水稻基因组DNA提取
2.2.7 分子标记的开发及检测
2.2.8 基因的定位
2.2.9 候选基因的序列分析
2.2.10 互补载体构建
2.2.11 过表达载体构建
2.2.12 农杆菌介导的水稻遗传转化
2.2.13 序列比对分析
2.2.14 RNA提取和qRT-PCR分析
2.2.15 GUS活性的组织化学染色分析
2.2.16 亚细胞定位
2.2.17 光合色素含量的测定
2.2.18 叶绿体透射电镜观察
2.2.19 组织化学分析
2.2.20 抗病性鉴定
2.2.21 基因表达谱分析
2.2.22 酵母双杂交实验
第三章 结果与分析
3.1 类病斑突变体spl33表型鉴定
3.1.1 突变体spl33形态观察
3.1.2 农艺性状调查
3.1.3 突变体spl33表型受温度和光照影响
3.1.4 突变体spl33花器官和花粉育性的观察
3.2 类病斑突变体SPL33基因定位
3.2.1 突变体spl33的遗传分析
3.2.2 突变体SPL33基因的初定位
3.2.3 突变体SPL33基因的精细定位
3.3 SPL33基因的克隆
3.3.1 SPL33基因的互补验证
3.3.2 SPL33基因的过表达分析
3.4 SPL33基因编码eEF1A-like蛋白
3.5 SPL33与同源基因LOCOs04g50870的关系分析
3.6 SPL33基因表达分析
3.7 SPL33蛋白的亚细胞定位
3.8 SPL33调控活性氧积累和细胞死亡
3.9 SPL33基因调控叶片早衰
3.10 SPL33基因调控水稻的防御反应
3.11 转录组分析
3.11.1 差异表达基因筛选和分析
3.11.2 转录组数据验证
3.11.3 GO富集分析
3.11.4 KEGG富集分析
3.12 酵母双杂交实验
3.12.1 SPL33与 26S蛋白酶复合体亚基在酵母中互作
3.12.2 SPL33与水稻类病斑RLS1和OsLMS在酵母中互作
3.12.3 SPL33与其他蛋白在酵母中的互作
第四章 讨论
4.1 SPL33编码一个eEF1A-like蛋白
4.2 SPL33功能缺失导致细胞死亡和叶片早衰
4.3 SPL33功能缺失诱导水稻的防御反应
第五章 结论
参考文献
附录
致谢
作者简历
本文编号：3860998
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