检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：魏一鸣中国农业科学院

学位级别：硕士

由革兰氏阴性细菌稻黄单胞菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)引起的水稻白叶枯病，是水稻上重要的细菌性病害之一。环二鸟苷磷酸(c-di-GMP)是细菌中一种关键的第二信使，涉及许多细菌重要生命进程的调控，包括运动性... 详细信息

由革兰氏阴性细菌稻黄单胞菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)引起的水稻白叶枯病，是水稻上重要的细菌性病害之一。环二鸟苷磷酸(c-di-GMP)是细菌中一种关键的第二信使，涉及许多细菌重要生命进程的调控，包括运动性、生物膜形成、胞外多糖产生和致病性等。c-di-GMP通过与一系列不同的效应因子结合在转录水平、翻译水平和翻译后水平发挥调控作用。前期在Xoo中已鉴定的c-di-GMP受体包括退化的GGDEF/EAL结构域蛋白Filp、鸟苷酸环化酶GdpX6、PilZ结构域蛋白PilZX1-X3和转录调控因子Clp，但Xoo中还有很多未知的受体有待发掘。因此，本研究采用化学蛋白质组学的方法对Xoo中的c-di-GMP受体进行系统筛选、鉴定，并对新受体进行功能分析，主要取得以下结果：　　1. 筛选和验证了Xoo 中的c-di-GMP 新受体：利用 2''-AHC-c-di-GMP 偶联基质钓取Xoo总蛋白中可能的 c-di-GMP 受体，对得到的蛋白进行质谱鉴定。共鉴定到了 43 个蛋白，包括 4 个GGDEF/EAL结构域蛋白、2个转录调控因子、3个TonB相关蛋白、2个TCS应答调节蛋白、1个化感蛋白和32个其他蛋白。通过微量热泳动实验(MST)对其中的转录调控因子PXO_02998和鞭毛蛋白FliL与c-di-GMP的结合进行了验证。结果表明，PXO_02998和FliL均能与c-di-GMP结合，说明它们是Xoo中c-di-GMP的新受体。　　2. 对转录调控因子PXO_02998的调控功能进行了分析：本研究首先构建了PXO_02998编码基因的缺失突变体ΔPXO_02998和互补菌株ΔPXO_02998 (pB-PXO_02998)，并测定了其致病性、运动性、胞外多糖产生和生物膜形成情况。结果表明，与野生型 PXO99A 相比，突变体菌株ΔPXO_02998的致病性显著减弱，滑动运动和EPS的产量也有所下降，生物膜的形成却有所增强。将全长基因互补至突变体菌株后，表型能恢复至野生型相当水平。说明 PXO_02998 正调控 Xoo的致病性、滑动运动和EPS产生，负调控生物膜的形成。　　3. 明确了鞭毛相关蛋白 FliL的调控功能：本研究构建了 fliL 的缺失突变体ΔfliL 和互补菌株ΔfliL(pB-fliL)，并进行了表型测定来分析其调控功能。结果表明，与野生型相比，ΔfliL菌株的致病性、滑动运动和EPS的产生有所增强，游动性丧失。互补菌株的表型能恢复至野生型相当水平。说明FliL负调控Xoo的致病性、滑动运动和EPS产生，并完全抑制Xoo的游动性。　　总之，本研究通过化学蛋白质组学的方法筛选出了Xoo中可能的c-di-GMP受体，验证了转录调控因子PXO_02998和鞭毛基体相关蛋白FliL是Xoo中两个新的受体蛋白，并对其致病调控功能进行了分析，不仅有助于了解Xoo中复杂的c-di-GMP信号调控网络，也为进一步解析Xoo的致病机制提供了科学依据。

关键词：水稻白叶枯病病原菌环二鸟苷磷酸受体鞭毛蛋白胞外多糖致病机制

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水稻白叶枯病诱导抗性初探

水稻白叶枯病诱导抗性初探

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作者：陆光涛广西大学

学位级别：硕士

水稻白叶枯病病原菌的一簇致病调控基因(rpf基因)已得到克隆,其中的rpfc基因是一个双组分调控基因.利用分子生物技术,构建的rpfc基因突变子,丧失了正常的致病力及胞外多糖合成能力.在该文中,温室和田间试验表明,突变子对水稻的白叶枯病... 详细信息

水稻白叶枯病病原菌的一簇致病调控基因(rpf基因)已得到克隆,其中的rpfc基因是一个双组分调控基因.利用分子生物技术,构建的rpfc基因突变子,丧失了正常的致病力及胞外多糖合成能力.在该文中,温室和田间试验表明,突变子对水稻的白叶枯病抗性具有诱导作用,经突变子刺激的水稻,用野生型病原菌接种后,它们的病程度比对照低,生产力指标和实际产量也比照高,进一步研究发现,突变子在寄主内的繁殖扩展大大受到抑制,它们在感病寄主中能刺激寄主产生一些类似于抗病寄主受侵染后所形成的胶滞体、膜状物质等防卫反应产物.胞外多糖在致病过程中,可能具有病原菌使它们免受寄主抑制的作用,它能机械地堵塞水稻的输水系统,另外,它还可能具有其它作用.

关键词：水稻白叶枯病诱导抗性突变子 rpfc基因胞外多糖

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水稻白叶枯病菌PXO99A菌株MCP-free突变体的构建和趋化受体基因研究

水稻白叶枯病菌PXO99A菌株MCP-free突变体的构建和趋化受体基因研...

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作者：曾晨广西大学

学位级别：硕士

大部分的黄单胞菌都属于植物病原细菌,能侵染多种植物,造成植物发生叶枯、叶斑、溃疡等症状。寄主植物包括了很多人类赖以生存的粮食、蔬菜和果木。本实验研究的水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae ***,Xoo）是水稻黄单胞菌的一个致病... 详细信息

大部分的黄单胞菌都属于植物病原细菌,能侵染多种植物,造成植物发生叶枯、叶斑、溃疡等症状。寄主植物包括了很多人类赖以生存的粮食、蔬菜和果木。本实验研究的水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae ***,Xoo）是水稻黄单胞菌的一个致病变种,该病菌菌体为短杆状,极生单鞭毛,革兰氏染色呈阴性,不形成芽孢,也不形成荚膜,菌体有粘性胞外多糖包围。水稻白叶枯病菌由叶片的水孔、伤口侵入,沿着叶脉维管束会产生灰白色的病斑,每年造成水稻严重减产,因此对水稻白叶枯病菌的研究是十分必要的。近年来,人们对水稻白叶枯病菌致病分子机理研究方面取得了一定进展,但是在黄单胞菌对寄主的识别机制方面的研究并不是很多,而水稻白叶枯病菌中的甲基趋化性受体蛋白（methyl-accepting chemotaxis proteins,MCP）在它对寄主的识别与早期侵染定殖中起着重要的作用,值得进一步研究。本实验致力于初步明确趋化受体基因在水稻白叶枯病菌中的功能,找出水稻白叶枯病前期侵染水稻的关键基因,为进一步研究趋化系统在水稻白叶枯病菌早期侵染及定殖中的作用奠定基础。本实验从水稻白叶枯病菌Xoo PXO99A全基因组水平出发,通过生物信息学的方法确定了候选的10个mcp基因以及一个疑似基因,主要使用同源双交换的方法对目标基因和基因簇进行突变,对mcp基因功能研究,得到如下结果:（1）全基因组搜寻mcp基因。MA结构域是一个典型的MCP蛋白结构域,因此本实验在全基因组的水平上扫描MA结构域编码区,确认了候选的10个mcp基因。它们分别是PXO00036、PXO00039、PXO00041、PXO00043、PXO00045、、PXO00046、PXO00047、、PXO00054、PXO06142和PXO04751。GenBanK数据中原注释为mcp基因的PXO00916,其编码产物没有MA结构域,确认不属于mep基因。（2）完成构建mcp基因突变体和MCPfree菌株。设计各个基因号对应的引物,构建中间体质粒,通过三亲本接合或者电转化的方式把质粒导入到水稻白叶枯病菌野生型菌株PX099A中,采用同源双交换的突变手段,之后通过抗性筛选及PCR验证最终获得了水稻白叶枯病菌全部mcp基因的缺失突变体以及一个缺失了所有mcp基因的MCPfree菌株。之后利用分子克隆手段将mcp基因与质粒pXUK连接构建互补载体,并得到的相应的反式功能互补菌株。之后进一步逐个将互补载体互补到MCP free菌株中,观察该菌的表型及致病力变化,验证了mc 基因PXO06142在水稻白叶枯病侵染过程中起着关键的作用。（3）对所有的突变体进行了基本表型的检测。实验表明:在所有的突变体中,基因号为PXO-0041、PXO00045的突变体游动性轻微下降,基因号为PXO6142的缺失突变体和MCP free菌株游动性显著下降。基因号为PXO4751、PXO06142的缺失突变体和和MCP free菌株涌动性显著降低。PXO04751缺失突变体抗渗透压能力减弱。（4）对所有的突变体进行了致病力的检测。发现在剪叶接种的情况下,各个突变体与野生型相比,致病力并没有表现出明显的差异。为了更加准确地检测各个突变体以及MCP free菌株致病力的变化,因此本实验采用非创伤型喷雾接种方法来检测各个突变体以及MCP free菌株致病力的变化。实验表明,在喷雾接种实验中,PXO06142的缺失突变体和和MCPfree菌株的致病力较野生型显著降低。而将基因PXO06142回补至MCP free菌株中,致病力能够补回。综上所述,本实验在构建单个基因缺失突变体后,发现基因PXO06142对侵染水稻起着重要的作用,因此进一步构建了一个MCP free菌株并将各个基因逐一回补到MCP free中,然后逐个检测表型和致病力,进一步验证了基因PXO06142的关键作用。得到以下结论:水稻白叶枯病病菌的mcp基因在该病菌的前期定殖与侵染中起着重要的作用,而在所有的mcp基因中,基因PXO06142对表型和致病力有着显著影响,扮演着重要的角色。

关键词：水稻白叶枯病趋化受体蛋白 mcp基因功能 MCP-free菌株致病力运动能力

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水稻白叶枯病原菌致病性及其群体遗传多样性研究

水稻白叶枯病原菌致病性及其群体遗传多样性研究

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作者：王春连中国农业科学研究院

学位级别：硕士

水稻白叶枯病(Xanthomonas oryzae ***)是影响中国水稻生产的最主要病害之一,明确稻白叶枯病群体遗传结构对抗病育种有十分重要的意义.该研究以传统病理学结合rep-PCR和IS-PCR研究了中国水稻白叶枯病菌的致病性分化及其群体遗传多样性.... 详细信息

水稻白叶枯病(Xanthomonas oryzae ***)是影响中国水稻生产的最主要病害之一,明确稻白叶枯病群体遗传结构对抗病育种有十分重要的意义.该研究以传统病理学结合rep-PCR和IS-PCR研究了中国水稻白叶枯病菌的致病性分化及其群体遗传多样性.(1)该研究根据病理学结合rep-PCR、IS-PCR等分子标记测定, 揭示了中国主要稻区水稻白叶枯病的优势病原型随时空而发生变化.(2)鉴定和发现了1个主要来自云南高原地区的爪哇型品种有致病性的新型病原群.(3)筛选出1个适用于分析中国水稻白叶枯病原菌的IS-PCR引物J3.(4)DNA分子标记测定中国病菌群体遗传结构显示中国水稻白叶枯病菌系的指纹相同者遍布中国各稻区,反应与之影响较大的因素-寄主基因的利用比较单一.

关键词：水稻白叶枯病病原型遗传多样性 rep-PCR IS-PCR

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水稻白叶枯病抗病基因xa5、Xa7、Xa23分子标记的辅助选择

水稻白叶枯病抗病基因xa5、Xa7、Xa23分子标记的辅助选择

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作者：何翎广西大学

学位级别：硕士

水稻白叶枯病是世界水稻生产种植中最严重的细菌性病害之一,目前种植抗病品种被认为是其防治上最为经济最为有效的措施,因此白叶枯病有效抗病基因及其分子标记的辅助选择对水稻生产发展具有重要的意义。本课题针对广西常用育种亲本的白... 详细信息

水稻白叶枯病是世界水稻生产种植中最严重的细菌性病害之一,目前种植抗病品种被认为是其防治上最为经济最为有效的措施,因此白叶枯病有效抗病基因及其分子标记的辅助选择对水稻生产发展具有重要的意义。本课题针对广西常用育种亲本的白叶枯病抗病性、广西抗白叶枯病有效抗病基因、有效抗病基因分子标记的特异性以及辅助选择等内容展开了系统的研究。研究结果如下：利用广西白叶枯病菌优势致病型Ⅳ型菌对包含国际抗白叶枯病单基因系(近等基因系)品种在内的72份供试亲本进行抗性鉴定,明确了基因xa5、Xa7和Xa23对白叶枯病菌Ⅳ型菌的有效抗病性,以及目前广西抗源亲本稀缺急需引进携带有效抗病基因xa5、Xa7、Xa23供体亲本的育种现状；利用隐性抗病基因xa5的序列及该等位基因隐性与显性之间两个碱基的差异,开发了xa5基于PCR技术辅助选择的STS功能标记M-xa5；利用分子标记M-xa5、M5、M-Xa23对72份供试亲本进行标记特异性检测,确认了标记M-xa5、M-Xa23对相应抗病基因xa5、Xa23的特异识别性,以及分子标记M5对抗病基因Xa7的非特异性；利用分子标记M-Xa23对Xa23供体亲本CBB23与普通感病亲本测253的杂交F2代分离群体进行分子标记辅助选择,鉴别出231个具有200bp特异性短条带(携抗病基因Xa23)的抗性单株,选择农艺性状优良的20个抗性单株的F3代进行分子标记(M-Xa23)基因型和大田接种(白叶枯病菌Ⅳ型菌)表型双重鉴定,吻合度高达100%。

关键词：水稻白叶枯病抗病基因抗性鉴定功能标记分子标记辅助选择

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体细胞突变体HX-3抗水稻白叶枯病基因的鉴定

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Acta Genetica Sinica 2002年第2期29卷 138-143页

作者：高东迎许志刚陈志谊孙立华孙启明陆凡胡白石刘永锋江苏农科院遗传所南京210014 南京农业大学植保系南京210095 江苏农科院植保所南京210014

以感病杂交稻恢复系明恢 6 3的成熟胚为外植体 ,利用离体筛选技术获得了抗水稻白叶枯病细胞突变体HX 3。连续 8年以我国长江流域白叶枯病代表菌株浙 173(Ⅳ型 )对HX 3的R1 到R9代进行抗性鉴定 ,HX 3的抗病性可以稳定遗传。抗性遗传分析... 详细信息

以感病杂交稻恢复系明恢 6 3的成熟胚为外植体 ,利用离体筛选技术获得了抗水稻白叶枯病细胞突变体HX 3。连续 8年以我国长江流域白叶枯病代表菌株浙 173(Ⅳ型 )对HX 3的R1 到R9代进行抗性鉴定 ,HX 3的抗病性可以稳定遗传。抗性遗传分析表明HX 3的抗性由 1对显性核基因控制。 1999～ 2 0 0 0年连续两年利用我国、菲律宾和日本的 32个水稻白叶枯病菌株 ,测定HX 3及IRBB1等 13个具不同显性抗病基因的近等基因系抗性 ,HX 3抗谱广 ,且与已知显性抗病基因的抗谱不同。在此基础上 ,以抗白叶枯病近等基因系IRBB4、IRBB7、CBB12和IRBB2 1和HX 3杂交 ,进行等位性分析 ,4个杂交组合的F2 代均出现抗、感分离 ,说明HX 3与这 4个基因不等位。综合以上研究结果 ,HX 3具有 1个新的抗白叶枯病基因 ,暂命名为Xa 2 5 (t)。

关键词：体细胞突变体水稻白叶枯病抗病基因 Xa-25(t) 抗性鉴定 HX-3

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水稻白叶枯病抗性基因Xa31(t)的精细定位及候选基因的克隆

水稻白叶枯病抗性基因Xa31(t)的精细定位及候选基因的克隆

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作者：杨青中南民族大学

学位级别：硕士

水稻白叶枯病(Bacterial Blight, BB)是一种严重的细菌性病害。自1884年在日本第一次被发现以来,水稻白叶枯病已在南纬20度至北纬58度的世界范围内被观察到。在我国,除新疆外,各稻区均有发生,华东、华中和华南发生普遍。引起水稻白叶枯... 详细信息

水稻白叶枯病(Bacterial Blight, BB)是一种严重的细菌性病害。自1884年在日本第一次被发现以来,水稻白叶枯病已在南纬20度至北纬58度的世界范围内被观察到。在我国,除新疆外,各稻区均有发生,华东、华中和华南发生普遍。引起水稻白叶枯病的黄单胞杆菌(Xanthomonas oryzae pv. Oryzae,Xoo)为革兰氏阴性菌,它通过气孔或伤口入侵宿主木质部(维管束)进行繁殖,沿叶脉产生灰褐色至白色病斑。由黄单胞杆菌引起的水稻白叶枯病在流行年份可导致水稻减产20～30%,严重时高达50%。到目前为止,已被确定的水稻白叶枯病抗性基因至少有36个,23个显性基因,13个隐性基因,编号已排到Xa36(t)。王春台等在云南地方品种‘扎昌龙’(Za Chang Long,ZCL)中发现了一个新的抗性基因,并命名为Xa31(t),定位于水稻4号染色体的G235和C600两个分子标记之间,物理距离相差100 Kb。本研究对Xa31(t)进行进一步精细定位,筛选克隆目的区域的候选基因。获得了以下主要研究结果: 1.构建了一个含有294个单株的ZCL/IRBB1的F2代群体,根据目的基因在染色体上的目的区域,以NCBI公布的水稻品种日本晴(Oryza Sativa L. SSP. Japonica cv. Nipponbare)基因组序列为基础,选取相应的BAC或PAC克隆,在各克隆均匀选取序列片段,与水稻9311 (Oryza Sativa ***. Indica)基因组序列进行BLAST比对,找到无同源或同源性较低的区域,用Primer5.0共设计PCR引物46对。最后筛选到5对多态性PCR分子标记,用于对作图群体的遗传分析。将Xa31(t)进一步定位到约20 Kb内。 2.在抗性基因Xa31(t)的目标区域,根据网上公布的日本晴的基因组序列,用生物信息学的方法预测候选基因,然后对候选基因进行BLAST分析,根据含有水稻白叶枯病抗性结构域和ORF,确定了5个候选基因。对这5个候选基因设计引物,进行长片段PCR扩增,得到了两个候选基因的全长序列,构建TA克隆载体进行测序,筛选正确的克隆;以pCMABIA1300构建的表达载体,转化水稻感病品种日本晴和台北309,已获得了部分阳性植株,其抗性正在鉴定之中。

关键词：水稻白叶枯病 Xa31(t) 精细定位候选基因遗传转化

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水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌对噻枯唑和链霉素的抗药性监测及室内抗药性风险评估

水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌对噻枯唑和链霉素的抗药性监测及...

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作者：祝晓芬南京农业大学

学位级别：硕士

水稻白叶枯病和细菌性条斑病是水稻上重要的细菌性病害,严重危害水稻的生长和品质。应用药剂防治是最经济有效的应急方法,噻枯唑和链霉素是目前用来防治水稻细菌性病害的主要药剂,病原菌抗药性问题将直接关系到对这两种细菌病害控制的... 详细信息

水稻白叶枯病和细菌性条斑病是水稻上重要的细菌性病害,严重危害水稻的生长和品质。应用药剂防治是最经济有效的应急方法,噻枯唑和链霉素是目前用来防治水稻细菌性病害的主要药剂,病原菌抗药性问题将直接关系到对这两种细菌病害控制的有效性。本研究在温室采用活体寄主测定法,监测了来自我国水稻主产区的白叶枯病菌对噻枯唑的抗药性,结果表明,其抗药性频率较高。在室内采用区分计量法,监测了水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌对链霉素的抗药性,并以对链霉素敏感的水稻细菌性条斑病菌为出发菌株,通过紫外光诱导和药剂驯化得到抗链霉素的突变体；比较了出发菌株和突变体对药剂的敏感性(MIC、EC50)和致病力等生物学特性,评估了室内抗药性风险。结果表明,突变体抗药性稳定,致病力与出发菌株相比没有明显差异,预示田间自然情况下抗药性菌株可能为药剂防治带来潜在风险。 2007-2009年,采用活体寄主测定法,对来自云南、江苏、安徽、湖北、广东、海南、湖南七省的水稻白叶枯病菌,测定其对噻枯唑的抗药性。本研究共监测了505株水稻白叶枯病菌,依据300μg/ml噻枯唑对田间分离菌株的相对抑制率分布频率确定了水稻白叶枯病菌对噻枯唑抗药性菌株和敏感菌株的判断标准：300μg/ml噻枯唑处理下,所测菌株致病的抑制率低于参照菌株ZJ173抑制率的70%时,该菌株为抗药性菌株。依据此抗、感区分标准,共监测到62株抗药性菌株,抗药性菌株在群体中总的频率为12.28%。其中2007-2009年水稻白叶枯病菌对噻枯唑具有抗药性的菌株出现频率分别为11.21%,20.00%,10.42%。选取7株抗药性菌株和3株敏感菌株,测定了噻枯唑在离体条件下抑制其生长的EC5o值,对敏感菌株的EC5o为2.04-3.43μg/ml(平均值为2.51μg/ml),而对抗性菌株的EC50仅为1.95-3.49μg/ml(平均值为2.78μg/ ml).实验结果表明,田间抗药性菌株和敏感性菌株在离体条件下,对噻枯唑的敏感性无显著性差异。采用区分剂量法,测定了水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌对链霉素的抗药性。2008年测定来自云南、四川、江苏、安徽、湖南等省的水稻白叶枯病菌148株和水稻细菌性条斑病菌344株,2009年来自江苏、广东等省的水稻白叶枯病菌96株和水稻细菌性条斑病菌43株,未监测到对链霉素抗性的菌株。只有2007年在来自云南的102个菌株中监测到4株水稻白叶枯病菌对链霉素表现抗药性。监测结果表明,水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌目前在自然界对链霉素的抗性频率还很低,采用常规生测方法难以检测。选择了4个野生敏感菌株,分别通过紫外光诱导和药剂驯服获得了水稻细菌性条斑病菌抗链霉素突变体。对敏感菌株和突变体的最低抑制浓度(minimal inhibition concentration, MIC)、EC50值、交互抗性和致病力等方面的比较。链霉素对水稻细菌性条斑病菌野生敏感型菌株的MIC均小于1.6μg /ml,而抗药突变体的MIC都大于800μg/ml,抗药性水平近500倍。以敏感菌株RS105为例,其ECso值为0.20μg/ml,而4个抗药性突变体的ECso范围为9.72-115.66μg/ml,抗性倍数为48-569。抗药性菌株在无药条件下培养10代,抗性稳定,致病力与出发菌株相比没有明显差异。该结果预示水稻细菌性条斑病菌存在着对链霉素的抗药性风险。

关键词：水稻白叶枯病水稻细菌性条斑病噻枯唑链霉素

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利用基因组编辑技术创制水稻白叶枯病抗性材料

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植物遗传资源学报 2018年第3期19卷 523-530页

作者：郝巍纪志远郑凯丽孙宏达王福军唐永超张明伟赵开军王春连中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081

水稻白叶枯病是最重要的水稻细菌性病害,严重威胁水稻生产和粮食安全。培育和种植抗白叶枯病水稻新品种是控制该病害最经济、有效、环保的技术手段。W6023是本课题组早期通过普通野生稻与IR24杂交创制的抗病基因导入系,前期转录组测序... 详细信息

水稻白叶枯病是最重要的水稻细菌性病害,严重威胁水稻生产和粮食安全。培育和种植抗白叶枯病水稻新品种是控制该病害最经济、有效、环保的技术手段。W6023是本课题组早期通过普通野生稻与IR24杂交创制的抗病基因导入系,前期转录组测序结果显示,Pong2-1(Os02g20780)和Pong11-1(Os11g14160)在感病亲本IR24中激活表达,在抗病导入系W6023中不表达。Pong2-1和Pong11-1是水稻中Pong类转座子最相似的两成员,DNA同源性超过90%,但转录本却存在明显差异。为研究Pong2-1和Pong11-1是否与IR24的感病性相关,本研究利用CRISPR/Cas9系统定点突变IR24的Pong2-1和Pong11-1位点,获得了多个突变株系,毒力测试结果显示Pong2-1和Pong11-1突变后IR24的抗性得到一定提高,创制出6个抗白叶枯病水稻材料。

关键词：水稻水稻白叶枯病水稻白叶枯病菌 CRISPR/Cas9 感病基因

来源：评论

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水稻白叶枯病菌PXO99AMCP--free菌株的构建和趋化受体基因研究

水稻白叶枯病菌PXO99AMCP--free菌株的构建和趋化受体基因研究

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作者：曾晨广西大学

学位级别：硕士

大部分的黄单胞菌都属于植物病原细菌，能侵染多种植物，造成植物发生叶枯、叶斑、溃疡等症状。寄主植物包括了很多人类赖以生存的粮食、蔬菜和果木。本实验研究的水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae ***,Xoo)是水稻黄单胞菌的一个致病... 详细信息

大部分的黄单胞菌都属于植物病原细菌，能侵染多种植物，造成植物发生叶枯、叶斑、溃疡等症状。寄主植物包括了很多人类赖以生存的粮食、蔬菜和果木。本实验研究的水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae ***,Xoo)是水稻黄单胞菌的一个致病变种，该病菌菌体为短杆状，极生单鞭毛，革兰氏染色呈阴性，不形成芽孢，也不形成荚膜，菌体有粘性胞外多糖包围。水稻白叶枯病菌由叶片的水孔、伤口侵入，沿着叶脉维管束会产生灰白色的病斑，每年造成水稻严重减产，因此对水稻白叶枯病菌的研究是十分必要的。　　近年来，人们对水稻白叶枯病菌致病分子机理研究方面取得了一定进展，但是在黄单胞菌对寄主的识别机制方面的研究并不是很多，而水稻白叶枯病菌中的甲基趋化性受体蛋白(methyl-accepting chemotaxis proteins，MCP)在它对寄主的识别与早期侵染定殖中起着重要的作用，值得进一步研究。本实验致力于初步明确趋化受体基因在水稻白叶枯病菌中的功能，找出水稻白叶枯病前期侵染水稻的关键基因，为进一步研究趋化系统在水稻白叶枯病菌早期侵染及定殖中的作用奠定基础。本实验从水稻白叶枯病菌Xoo PXO99A全基因组水平出发，通过生物信息学的方法确定了候选的10个mcp基因以及一个疑似基因，主要使用同源双交换的方法对目标基因和基因簇进行突变，对mcp基因功能研究，得到如下结果:　　(1)全基因组搜寻mcp基因。MA结构域是一个典型的MCP蛋白结构域，因此本实验在全基因组的水平上扫描MA结构域编码区，确认了候选的10个mcp基因。它们分别是PXO_00036、PXO_00039、PXO_00041、PXO_00043、PXO_00045、PXO_00046、PXO_00047、PXO_00054、PXO_06142和PXO_04751。GenBanK数据中原注释为mcp基因的PXO_00916，其编码产物没有MA结构域，确认不属于mcp基因。　　(2)完成构建mcp基因突变体和MCP free菌株。设计各个基因号对应的引物，构建中间体质粒，通过三亲本接合或者电转化的方式把质粒导入到水稻白叶枯病菌野生型菌株PXO99A中，采用同源双交换的突变手段，之后通过抗性筛选及PCR验证最终获得了水稻白叶枯病菌全部mcp基因的缺失突变体以及一个缺失了所有mcp基因的MCP free菌株。之后利用分子克隆手段将mcp基因与质粒pXUK连接构建互补载体，并得到的相应的反式功能互补菌株。之后进一步逐个将互补载体互补到MCP free菌株中，观察该菌的表型及致病力变化，验证了mcp基因PXO_06142在水稻白叶枯病侵染过程中起着关键的作用。　　(3)对所有的突变体进行了基本表型的检测。实验表明:在所有的突变体中，基因号为PXO_00041、PXO_00045的突变体游动性轻微下降，基因号为PXO_06142的缺失突变体和MCP free菌株游动性显著下降。基因号为PXO_04751、PXO_06142的缺失突变体和和MCP free菌株涌动性显著降低。PXO_04751缺失突变体抗渗透压能力减弱。　　(4)对所有的突变体进行了致病力的检测。发现在剪叶接种的情况下，各个突变体与野生型相比，致病力并没有表现出明显的差异。为了更加准确地检测各个突变体以及MCP free菌株致病力的变化，因此本实验采用非创伤型喷雾接种方法来检测各个突变体以及MCP free菌株致病力的变化。实验表明，在喷雾接种实验中，PXO_06142的缺失突变体和和MCP free菌株的致病力较野生型显著降低。而将基因PXO_06142回补至MCP free菌株中，致病力能够补回。　　综上所述，本实验在构建单个基因缺失突变体后，发现基因PXO_06142对侵染水稻起着重要的作用，因此进一步构建了一个MCP free菌株并将各个基因逐一回补到MCP free中，然后逐个检测表型和致病力，进一步验证了基因PXO_06142的关键作用。得到以下结论:水稻白叶枯病病菌的mcp基因在该病菌的前期定殖与侵染中起着重要的作用，而在所有的mcp基因中，基因PXO_06142对表型和致病力有着显著影响，扮演着重要的角色。

关键词：水稻白叶枯病野生型菌株甲基趋化性受体蛋白致病力

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