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水稻条纹病毒与寄主水稻互作中的生长素调控

中文摘要第13-17页
Abstract第17-21页
1 前言第22-38页
    1.1 水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)的研究概况第22-29页
        1.1.1 水稻条纹叶枯病分布、危害及防治第22-23页
        1.1.2 RSV的分类地位及病毒粒体形态第23页
        1.1.3 RSV寄主范围及传播特性第23-24页
        1.1.4 RSV致病性分化及品种抗性第24-25页
        1.1.5 RSV的基因组结构与功能第25-28页
            1.1.5.1 RNA1区段第25-26页
            1.1.5.2 RNA2区段第26-27页
            1.1.5.3 RNA3区段第27-28页
            1.1.5.4 RNA4区段第28页
        1.1.6 RSV的变异第28-29页
    1.2 植物生长素信号传导途径的研究进展第29-37页
        1.2.1 生长素在植物生长发育过程中的作用第29页
        1.2.2 植物内源生长素的合成第29-30页
        1.2.3 植物内源IAA的分布与运输第30-31页
        1.2.4 生长素信号传导途径第31-36页
            1.2.4.1 生长素早期反应基因家族第31-33页
            1.2.4.2 生长素反应因子(auxinresponsivefactors,ARFs)第33-34页
            1.2.4.3 植物生长素受体蛋白的确定第34页
            1.2.4.4 SCF~(TIR1)蛋白复合体介导生长素信号传导第34-36页
        1.2.5 植物病原物与寄住互作中的生长素信号传导第36-37页
    1.3 本研究的目的和意义第37-38页
2 Real-time RT-PCR在RSV定量检测中的建立和优化第38-57页
    2.1 材料与方法第38-41页
        2.1.1 材料第38页
            2.1.1.1 植物材料和病毒毒源第38页
            2.1.1.2 主要试剂和仪器第38页
        2.1.2 RSV编码的7个基因在水稻悬浮细胞内的表达变化分析第38-40页
            2.1.2.1 水稻悬浮细胞培养与RSV侵染第38-39页
            2.1.2.2 引物设计第39页
            2.1.2.3 总RNA提取第39-40页
            2.1.2.4 Real-time RT-PCR检测第40页
            2.1.2.5 数据分析第40页
        2.1.3 不同传毒效率灰飞虱单头虫体内RSV编码基因的表达差异分析第40-41页
            2.1.3.1 不同传毒能力灰飞虱种群的筛选和培育第40页
            2.1.3.2 单头灰飞虱传毒能力的检测第40页
            2.1.3.3 单头灰飞虱总RNA提取第40-41页
            2.1.3.4 Real-time RT-PCR分析第41页
            2.1.3.5 数据分析第41页
        2.1.4 RSV在武育粳3号和KT95-418两种水稻悬浮细胞内复制变化第41页
            2.1.4.1 病毒生物学测定第41页
            2.1.4.2 水稻悬浮细胞培养与RSV侵染第41页
            2.1.4.3 总RNA提取第41页
            2.1.4.4 Real-time RT-PCR分析第41页
            2.1.4.5 数据分析第41页
    2.2 结果分析第41-52页
        2.2.1 RSV7个基因的扩增及其引物特异性的分析第41页
        2.2.2 RSV基因在水稻悬浮细胞内的RNA表达量的变化第41-42页
        2.2.3 RSV基因在水稻悬浮细胞内的RNA表达量变化显著性分析第42页
        2.2.4 RSV基因在不同传毒效率灰飞虱体内表达轮廓分析第42页
        2.2.5 武育粳3号和KT95-418的病毒生物学特征第42-52页
        2.2.6 武育粳3号和KT95-418悬浮细胞内CP基因表达差异的分析第52页
    2.3 讨论第52-57页
        2.3.1 Real-time RT-PCR对RSV病毒检测标准体系的建立第52-53页
        2.3.2 RSV RdRp基因对RSV的复制可能起关键作用第53页
        2.3.3 RSV CP基因可以作为检测RSV的分子标记第53-54页
        2.3.4 NSvc2、NSvc4和SP基因可能参与了病毒的胞间运动和介体传毒第54-55页
        2.3.5 NS3基因可能为RSV的基因沉默抑制子第55页
        2.3.6 real-time RT-PCR技术可以作为传统品种抗病性鉴定的验证手段第55-57页
3 RSV侵染水稻过程中生长素信号传导途径相关基因的验证第57-76页
    3.1 材料与方法第57-59页
        3.1.1 材料第57页
            3.1.1.1 植物材料和病毒毒源第57页
            3.1.1.2 主要试剂与仪器第57页
        3.1.2 方法第57-59页
            3.1.2.1 水稻种子处理与育苗第57-58页
            3.1.2.2 RSV病毒接种第58页
            3.1.2.3 总RNA提取第58页
            3.1.2.4 引物设计与合成第58-59页
            3.1.2.5 Real-time RT-PCR检测第59页
            3.1.2.6 数据分析第59页
    3.2 结果分析第59-72页
        3.2.1 生长素信号传导中相关基因的引物特异性分析第59-63页
        3.2.2 生长素信号传导中相关基因的标准曲线的建立第63-65页
        3.2.3 RSV侵染水稻悬浮细胞过程中生长素信号传导中相关基因的表达变化第65-68页
        3.2.4 RSV侵染水稻植株发病过程中生长素部分早期应答基因的表达变化第68-72页
    3.3 讨论第72-76页
        3.3.1 基因芯片的分析结果只反映了RSV侵染水稻发病后时期相关基因转录水平的变化第72页
        3.3.2 RSV侵染能够显著引起这些生长素信号传导途径早期应答基因mRNA的上调第72-73页
        3.3.3 病毒侵染与不同生理条件下的比较第73-74页
        3.3.4 抗病水稻与感病水稻在生长素早期反应基因表达上的比较第74-76页
4 RSV侵染对水稻内源生长素合成的影响和外源生长素对RSV复制的影响第76-84页
    4.1 材料与方法:第76-77页
        4.1.1 材料第76页
            4.1.1.1 植物材料和病毒毒源第76页
            4.1.1.2 试剂与仪器第76页
        4.1.2 方法第76-77页
            4.1.2.1 病毒接种与样品处理第76-77页
            4.1.2.2 水稻悬浮细胞培养与RSV侵染第77页
            4.1.2.3 引物设计第77页
            4.1.2.4 总RNA提取第77页
            4.1.2.5 real-time RT-PCR检测第77页
            4.1.2.6 数据分析第77页
            4.1.2.7 内源生长素的HPLC测定第77页
    4.2 结果分析第77-81页
        4.2.1 生长素合成酶基因YUCAA1引物特异性验证与real-time RT-PCR精确性检验第77-78页
        4.2.2 RSV侵染对生长素合成酶基因表达的影响第78-79页
        4.2.3 RSV侵染对水稻内源生长素的影响第79页
        4.2.4 不同处理植株中RSV复制变化第79-81页
    4.3 讨论第81-84页
        4.3.1 生长素信号传导参与了病原物与寄主互作过程第81页
        4.3.2 RSV侵染能够引起水稻内源生长素含量的增加第81-82页
        4.3.3 外施生长素可抑制RSV在植株内的复制第82-84页
5 水稻生长素受体基因在RSV侵染后的差异表达第84-93页
    5.1 材料与方法第84-86页
        5.1.1 材料第84页
            5.1.1.1 植物材料和病毒毒源第84页
            5.1.1.2 试剂与仪器第84页
        5.1.2 方法第84-86页
            5.1.2.1 水稻生长素受体蛋白的推测第84-85页
            5.1.2.2 序列分析第85页
            5.1.2.3 系统进化分析第85页
            5.1.2.4 病毒接种第85页
            5.1.2.5 引物设计第85页
            5.1.2.6 总RNA提取第85-86页
            5.1.2.7 real-time RT-PCR检测第86页
            5.1.2.8 数据分析第86页
    5.2 结果分析第86-91页
        5.2.1 水稻生长素受体基因的推测第86页
        5.2.2 基因组结构与染色体定位第86页
        5.2.3 序列与系统进化分析第86-89页
        5.2.4 水稻生长素受体基因的引物特异性分析与精确性验证第89-90页
        5.2.5 RSV和RDV侵染后水稻生长素受体基因的差异表达第90-91页
    5.3 讨论第91-93页
6 RSV与水稻互作中生长素信号传导相关基因的克隆与表达第93-114页
    6.1 研究材料第93-94页
        6.1.1 植物材料、菌种与载体第93-94页
        6.1.2 主要试剂与仪器第94页
        6.1.3 供试植物处理第94页
    6.2 研究方法第94-103页
        6.2.1 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53基因的克隆第94-97页
            6.2.1.1 引物设计第94-95页
            6.2.1.2 总RNA提取第95页
            6.2.1.3 反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)第95页
            6.2.1.4 DNA片段的切胶纯化第95页
            6.2.1.5 PCR扩增产物和pMD18-T克隆载体的连接第95-96页
            6.2.1.6 感受态细胞的制备第96页
            6.2.1.7 连接反应物对宿主感受态细胞的转化第96页
            6.2.1.8 碱裂解法小量提取质粒第96-97页
            6.2.1.9 重组克隆的PCR筛选第97页
            6.2.1.10 重组克隆的酶切鉴定第97页
            6.2.1.11 序列测定与分析第97页
        6.2.2 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53蛋白的原核表达第97-102页
            6.2.2.1 目的片段与pGEX-4T-3载体的酶切回收第97-98页
            6.2.2.2 目的片段与pGEX-4T-3载体连接转化第98页
            6.2.2.3 重组质粒的提取与鉴定第98页
            6.2.2.4 将测序正确的重组质粒转化BE21细胞第98-99页
            6.2.3.5 融合蛋白的诱导表达第99页
            6.2.3.6 蛋白的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳第99页
            6.2.3.7 重组蛋白包涵体的纯化和复性第99-100页
            6.2.3.8 融合蛋白的抗血清制备第100页
            6.2.3.9 采用间接ELISA法测定抗血清效价第100页
            6.2.3.10 Western blot鉴定第100-101页
            6.2.3.11 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53基因上游序列和下游序列调控元件分析第101页
            6.2.3.12 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53蛋白的生物信息学第101-102页
        6.2.4 生物胁迫和非生物胁迫对水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53蛋白表达的影响第102-103页
            6.2.4.1 RSV侵染对水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53蛋白表达的影响第102页
            6.2.4.2 外源生长素处理对水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53 mRNA转录和蛋白表达的影响第102页
            6.2.4.3 MG132处理对水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53蛋白表达的影响第102-103页
    6.3 结果分析第103-111页
        6.3.1 SAuRs基因的RT-PCR扩增结果第103页
        6.3.2 SAuRs基因的克隆重组质粒酶切鉴定第103-104页
        6.3.3 水稻SAuRs基因的序列分析第104页
        6.3.4 水稻3个SAuRs基因的原核表达载体的酶切鉴定第104-105页
        6.3.5 水稻3个OsSAuRs蛋白的诱导表达第105页
        6.3.6 OsSAuRs蛋白的抗血清制备及效价测定第105-107页
        6.3.7 水稻OsSAuRs蛋白抗血清特异性的鉴定第107-108页
        6.3.8 OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53的生物信息学分析第108-109页
        6.3.9 RSV侵染对水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53蛋白表达的影响第109页
        6.3.10 生长素处理对水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53蛋白表达的影响第109-111页
        6.3.11 MG132处理对OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53融合蛋白降解的影响第111页
    6.4 讨论第111-114页
        6.4.1 外源生长素处理水稻幼苗可显著提高OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53基因的mRNA含量第111-112页
        6.4.2 OsSAuR39和OsSAuR53基因是水稻OsSAuRs基因家族成员第112-113页
        6.4.3 OsSAuR53蛋白在RSV病株中高效表达第113-114页
7 水稻3个OsSAuRs蛋白的亚细胞定位及功能验证第114-136页
    7.1 研究材料第114-115页
        7.1.1 植物材料、菌种与载体第114页
        7.1.2 主要试剂与仪器第114-115页
    7.2 方法第115-121页
        7.2.1 引物设计与合成第115页
        7.2.2 用于亚细胞定位的重组表达载体构建与细胞转化第115-117页
            7.2.2.1 用于亚细胞定位的目的基因片段克隆第115-116页
            7.2.2.2 pEGAD、pMD-S1、pMD-S39和pMD-S53质粒的酶切和连接第116页
            7.2.2.3 用于亚细胞定位的重组表达质粒的鉴定第116页
            7.2.2.4 待转化洋葱表皮的制备第116页
            7.2.2.5 重组质粒转化洋葱表皮细胞第116页
            7.2.2.6 亚细胞定位检测第116页
            7.2.2.7 农杆菌EH105感受提细胞制备第116页
            7.2.2.8 pEGAD-OsSAuR1、pEGAD-OsSAuR39和pEGAD-OsSAuR53转化农杆菌EH105第116-117页
            7.2.2.9 重组根癌农杆菌EHA105的菌落PCR验证第117页
        7.2.3 用于过量表达的重组表达载体构建及转化第117-118页
            7.2.3.1 用于过量表达的目的基因片段克隆第117页
            7.2.3.2 pKYLX71:35S2、pMD-S1、pMD-S39和pMD-S53质粒的酶切和连接第117页
            7.2.3.3 用于亚细胞定位的重组表达质粒的鉴定第117页
            7.2.3.4 pKYLX71-OsSAuR1、pKYLX71-OsSAuR39和pKYLX71-OsSAuR53转化农杆菌EH105第117页
            7.2.3.5 重组根癌农杆菌EHA105的菌落PCR验证第117-118页
        7.2.4 重组根癌农杆菌EHA105转化A.thaliana第118-119页
            7.2.4.1 拟南芥植株的培养第118页
            7.2.4.2 拟南芥浸花法转化第118页
            7.2.4.3 转基因拟南芥的抗性筛选第118页
            7.2.4.4 抗性拟南芥DNA提取第118-119页
            7.2.4.5 抗性拟南芥PCR鉴定第119页
            7.2.4.6 抗性拟南芥GUS染色第119页
        7.2.5 重组根癌农杆菌EHA105叶盘侵染法转化烟草第119-121页
            7.2.5.1 受体材料的准备第119页
            7.2.5.2 农杆菌培养第119页
            7.2.5.3 浸染第119页
            7.2.5.4 选择培养第119-120页
            7.2.5.5 继代选择培养第120页
            7.2.5.6 生根培养第120页
            7.2.5.7 转基因烟草的DNA提取第120页
            7.2.5.8 转基因烟草的PCR鉴定第120页
            7.2.5.9 转基因烟草GUS染色第120页
            7.2.5.10 转基因烟草TMV接种试验第120-121页
    7.3 结果分析第121-132页
        7.3.1 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53蛋白的亚细胞定位第121-124页
            7.3.1.1 OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53用于亚细胞定位的植物表达载体的构建第121-122页
            7.3.1.2 用于亚细胞定位的重组植物表达载体转化农杆菌第122-123页
            7.3.1.3 OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53 EGFP融合蛋白的亚细胞定位第123-124页
        7.3.2 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53的功能验证第124-132页
            7.3.2.1 pKYLX-OsSAuR1、pKYLX-OsSAuR39和pKYLX-OsSAuR53植物表达载体的构建第124-125页
            7.3.2.2 pKYLX-OsSAuR1、pKYLX-OsSAuR39和pKYLX-OsSAuR53质粒转化农杆菌分析第125-126页
            7.3.2.3 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53转基因烟草抗性筛选与验证第126-128页
            7.3.2.4 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53转基因烟草表型分析第128-129页
            7.3.2.5 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53基因在烟草中过量表达对TMV复制增值的影响第129-131页
            7.3.2.6 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53转基因拟南芥抗性筛选与验证及表型分析第131-132页
    7.4 讨论第132-136页
        7.4.1 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53均为核定位蛋白第132-133页
        7.4.2 OsSAuR1和OsSAuR39在拟南芥的生长和发育中具有功能冗余性第133页
        7.4.3 OsSAuR53在植物的生长和发育中具有一定特殊的功能第133-134页
        7.4.4 水稻OsSAuR1、OsSAuR39和OsSAuR53基因在烟草中过量表达对TMV复制增值没有影响第134-136页
8 结论与展望第136-141页
参考文献第141-159页
致谢第159页

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