大麦黄矮病毒GAV调控赤霉素通路引起寄主矮化的分子机理研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xh7304
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
小麦黄矮病(Wheat yellow dwar)是一类由大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf viruses,BYDVs)侵染引起的世界性禾谷类作物病害,在我国北方麦区危害严重。田间小麦被BYDVs侵染后叶片呈现倒V字形黄化,植株矮化,分蘖减少等症状。其中BYDV-GAV是危害我国小麦的主要病原,目前对其侵染后引起寄主矮化的机理尚不明确,因此我们需要通过探究BYDV-GAV与寄主之间的互作关系,揭示病毒致病的分子机制,这对于防治小麦黄矮病有着重要的理论指导意义。二穗短柄草(Brachypodium distachyon)作为禾本科的模式植物相较于小麦,其植株矮小,基因组简单,易于培养以及遗传转化体系成熟等优点,更适合作为研究病毒与寄主互作的材料。赤霉素作为高等植物体内调控植株生长发育特别是植株高度的重要激素,其含量的降低或缺失,往往导致植株矮化。而BYDV-GAV侵染寄主后造成的典型症状之一就是矮化。因此本文以赤霉素为切入点,以模式植物二穗短柄草为研究材料,探究BYDV-GAV侵染二穗短柄草后植株矮化形成机制,取得的主要研究结果如下:(1)利用带毒麦二叉蚜,将BYDV-GAV接种到二叶一心期二穗短柄草Bd21,接种21d后二穗短柄草呈现叶片红化、植株矮化等症状。通过液相色谱法测定出BYDV-GAV侵染二穗短柄草后导致体内活性赤霉素GA3含量降低,同时利用实时荧光定量PCR测定出赤霉素合成通路关键合成酶Bd KO、赤霉素信号转导通路赤霉素受体Bd GID1以及正向调控因子Bd GID2显著下调,赤霉素失活酶Bd GA2ox与赤霉素信号转导通路抑制因子Bd DELLA-SLN则显著上调。外施赤霉素可以有效缓解由BYDV-GAV侵染导致的矮化症状,且在一定范围内随着赤霉素浓度的增加,喷施赤霉素的发病植株的平均株高也随之升高。(2)克隆了Bd KO、Bd GID1、Bd GID2、Bd DELLA-SLN的基因,并构建到酵母双杂诱饵载体p GADT7上。分别与猎物质粒p GBKT7-MP、p GBKT7-CP共转化酵母细胞,结果表明BYDV-GAV编码的MP蛋白与Bd GID2、Bd DELLA-SLN互作;采用双分子荧光互补(Bi FC)技术,进一步证明了MP与Bd GID2、Bd DELLA-SLN的互作,并且作用在细胞核内。(3)构建了两个Bd DELLA-SLN缺失突变体AD-DELLA-SLN△DELLA、AD-DELLA-SLN△GRAS通过酵母双杂交实验验证与MP的互作关系。结果表明Bd DELLA-SLN与MP互作的关键区域为对植株生长具有抑制功能的GRAS结构域。(4)利用BSMV-VIGS技术,对Bd GID2、Bd DELLA-SLN进行功能分析。结果显示,沉默Bd GID2后二穗短柄草植株明显矮化,而沉默Bd DELLA-SLN后二穗短柄显著升高。表明Bd GID2与Bd DELLA-SLN的基因表达水平与二穗短柄草植株高度分别呈正相关以及负相关性。综上所述,BYDV-GAV侵染二穗短柄草后干扰了其体内赤霉素通路部分关键因子的正常表达,导致赤霉素效应减弱,是最终造成被侵染的二穗短柄草植株明显矮化的重要原因。推测BYDV-GAV编码的MP蛋白通过与二穗短柄草体内Bd GID2、Bd DELLA-SLN互作,负调控赤霉素信号转导通路正向调节因子Bd GID2的表达,同时促进植物生长抑制因子Bd DELLA-SLN的表达,两者的共同作用导致矮化症状的产生。
其他文献
传统砌体结构仍存在建筑能耗高、抗震性能差等问题,课题组从抗震节能一体化角度出发,提出了自保温暗骨架承重墙结构体系,由于建筑功能需要,开设门洞、窗洞的各类承重砌体墙广泛存在于建筑结构中,研究洞口对自保温暗骨架承重墙抗震性能的影响并针对该新型墙体结构建立统一的抗震抗剪承载力计算方法显得尤为重要。本文在课题组开展的未开洞(试件W1)和开窗洞自保温暗骨架承重墙(试件W2、W3)抗震试验研究基础上,又设计制
我国经济发展对能源需求逐渐加大,能源进口依赖性逐年增加,地下能源储备库逐渐成为外来能源的主要储备方式。地下能源储备库以大断面洞室群为主,其稳定性直接决定能源储备库
目的探讨自主研发的骨折复位导向钳微创治疗长骨干骨折的原理及其初步临床应用疗效。方法2013年10月至2014年7月采用常规切开复位内固定治疗腓骨下段骨折24例(常规切开组),男
留置导尿是常见的护理技术,而在留置导尿中,护士往往只注重无菌技术,却忽略了对膀胱功能的训练。只提出长期留置导尿病人应在拔管前间歇性夹闭尿管,以锻炼膀胱反射功能[1,2],
会议
咪唑乙烟酸是杂草控制的重要农药之一,它是一种典型的长残效的除草剂,残留时间一般为33-37个月,甚至更长。无论在轮作或是连作中使用咪唑乙烟酸,都很容易造成后茬作物的药害,
本文研究液体石蜡、食品级白油与复配膜三种涂膜干燥法对消除鸡蛋壳暗斑的影响,通过比较三种方法处理时暗斑消除效果及鸡蛋品质变化,以期得到保证鸡蛋品质的前提下消除鸡蛋暗斑的最佳方法和条件。主要结果如下:1.液体石蜡涂膜干燥法对消除鸡蛋壳暗斑的影响采用液体石蜡涂膜干燥法消除鸡蛋壳暗斑时,通过正交试验得出最佳条件:液体石蜡涂膜时间为30s,干燥温度为35℃,干燥时间为8h;该条件下暗斑数量减少率为(88.9
随着智能传感技术的发展,结构健康监测技术在工程结构、航空航天、民用和机械结构领域得到广泛发展。工程结构在动力荷载作用下的损伤诊断和识别对于结构的安全评估、灾后重
教育信息化是当前我国教育发展的一个趋势,智能移动终端的普及和移动通讯技术的跨越式进步,为教育信息化提供了坚实的基础。当前,在世界各国个性化学习成为了教育改革的热点,如何去提供更便捷的、高精度的个性化学习成为了难题。教育信息化为满足学生的个性化学习提供了新的途径,借助新技术新媒体去辅助高中地理学习是符合教育的发展趋势。首先,通过研究国内外相关文献,分析高中地理学科移动学习在个性化学习方向的研究现状,
目的:肝癌发病率,死亡率高,手术治疗适应范围有限,药物治疗也有明显的毒副作用和耐药性问题,其发生是一个复杂的多步骤的与多种遗传变异相关的过程,因此寻找新的治疗靶点对于延长肝癌患者的生存期具有至关重要的作用。DEK基因于1992年在一种急性髓性白血病中被发现,其编码的蛋白是一种结构蛋白,参与DNA损伤修复,m RNA剪接,转录调节,分化等各种进程,与细胞的增殖、凋亡密切相关。研究发现DEK在许多恶性
随着社会经济的快速发展,汽车保有量持续迅猛增长,城市道路拥挤越来越严重。为缓解城市拥挤,出行方式日益多元化,除了传统的地铁、公交、出租车,还有共享车、网约车等新生的