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南方根结线虫miv75调控植物免疫反应分析【字数:6114】

2024-02-25 17:23编辑: www.jxszl.com景先生毕设
南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是一种专性植物寄生物,可以通过口针分泌效应蛋白影响植物的正常生长。为研究南方根结线虫效应蛋白Mi-V75对植物免疫反应的影响,本实验构建了植物表达载体p1300-LG-v75,在本氏烟草叶片瞬时表达后,检测蛋白表达情况,观察叶片细胞坏死情况,进一步通过DAB染色、苯胺蓝染色,分析活性氧积累和胼胝质沉积情况,并且利用实时荧光定量PCR分析抗病相关基因的表达水平。结果显示,Mi-V75能在烟草细胞中正常表达,并且瞬时表达Mi-V75能够引起烟草细胞坏死,活性氧的积累和胼胝质沉积,以及抗病相关基因表达水平上升。实验结果表明Mi-V75可以激发烟草细胞的HR反应及其介导的植物基础免疫,为进一步研究植物与线虫互作机制提供理论依据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 供试材料 2
1.1.1 植物材料 2
1.1.2 菌株和引物 2
1.2 瞬时表达载体的构建2
1.3 植物瞬时表达载体转化农杆菌3
1.4 农杆菌瞬时表达3
1.5 Western blot检测MiV75的烟草瞬时表达3
1.5.1 提取接种农杆菌后的烟草叶片总蛋白3
1.5.2 Western blot检测3
1.6染色实验3
1.6.1台盼蓝染色 3
1.6.2 DAB染色3
1.6.3 胼胝质染色3
1.7 抗病相关基因转录水平检测4
2 结果与分析4
2.1 瞬时表达载体的构建4
2.2 MiV75烟草瞬时表达的Western blot检测4
2.3 MiV75引起烟草细胞死亡5
2.4 MiV75激发植物防御反应5
2.4.1 瞬时表达激发HR反应5
2.4.2 瞬时表达引起胼胝质积累6
2.5 瞬时表达对抗病相关基因转录水平的影响6
3 讨论7
致谢7 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072

参考文献8
图1 植物表达载体的构建和验证4
图2 MiV75与GFP瞬时表达烟草的Western blot检测5
图3 烟草瞬时表达MiV75与GFP5
图4 MiV75瞬时表达激发的HR反应6
图5 MiV75瞬时表达引起的胼胝质沉淀6
图6 qRTPCR检测抗病相关基因的表达水平7
表1 所用引物名称及序列2
南方根结线虫MiV75调控植物免疫反应分析
引言
根结线虫(Meloidogyne spp.)是一种重要的植物病原生物,分布广泛,种类多,每年给全球经济带来数十亿美元的损失[1],其中最具破坏性的物种是南方根结线虫(Meloidogyne incognita),它可以侵染超过2000种植物[2] 。作为一种植物专性寄生物,根结线虫的2龄幼虫(Secondstage juveniles,J2s)从植物根系侵入,然后在维管柱通过口针分泌效应蛋白(Effectors),已有研究证明分泌蛋白可通过降解或修饰寄主植物细胞壁、抑制植物防卫反应、调控植物细胞的生理代谢等方式,帮助线虫的迁移、侵染和寄生[34],影响植物的正常生长。例如果胶酸裂解酶(Pectate lyase)和多聚半乳糖酶(Polygalacturonases)等酶通过降解和修饰细胞壁帮助2龄幼虫穿透表皮或者在根部内迁移[5]。分支酸变位酶(Chorismate mutase,CM)通过干扰植物莽草酸途径下游的水杨酸正常合成来干扰寄主的生理化学活动,抑制寄主植物正常的防御反应[6]。南方根结线虫2龄幼虫侵入前在亚腹食道腺细胞和侵入后在背食道腺细胞中都表达钙网蛋白MiCRT,并可被分泌至取食位点细胞,证明该蛋白在线虫整个寄生阶段发挥重要作用[7]。南方根结线虫中的16D10可编码13个氨基酸的分泌肽,在植物中与SCARECROWlike(SCL)家族的转录因子相互作用,并且可能对细胞发育的转录重编程有影响[89]。
然而,来自根结线虫的许多其他效应因子的功能仍有待阐明,包括毒液过敏原样蛋白(VAPs)。VAPs属于SCP/TAPS蛋白家族,存在于许多真核生物中。一些动物寄生虫的SCP蛋白被研究发现会参与宿主寄主间的多种免疫调节。植物寄生线虫中也被证明存在VAP效应蛋白,如大豆孢囊线虫的HgVAP1和2[10],非洲茎线虫的DaVAP1[11],松材线虫的BxVAP1,BxVAP2和BxVAP3和马铃薯金线虫的GrVAP1[1213]。已证实GrVAP1与半胱氨酸蛋白酶Rcr3pim相互作用并激活由抗性基因Cf2介导的植物防御反应[13]。从南方根结线虫中鉴定出的两种VAP基因Mivap1和Mivap2可以在食道腺细胞中表达[14],但这些蛋白质的功能仍然不确定。
本研究以南方根结线虫VAP家族一个效应蛋白MiV75为研究对象,测定了其瞬时表达对植物免疫的影响,为进一步揭示线虫与植物互作的分子机制打下基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1. 1. 1 植物材料
本实验中供试烟草品种为本氏烟(Nicotiana benthamiana),培养条件为:温室室温25°C,16 h光照8 h黑暗交替,直至长出4~5片真叶时用于瞬时表达实验。
1. 1. 2 菌株与引物
本实验中用于注射烟草的农杆菌菌株为GV3101。植物表达载体p1300LG 抗性标记为卡那霉素。
所用引物见表1,引物合成及测序由南京擎科生物科技有限公司完成。

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