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水稻细菌性条斑菌效应子xopafxopak在植物细胞中的定位【字数:8828】

2024-11-03 13:24编辑: www.jxszl.com景先生毕设
水稻是一种重要的粮食作物,长期饱受黄单胞菌等病原物的侵害,近年来其产量损失更是因为缺少有效抗病基因而逐年加重。黄单胞菌(Xoc)通过III型效应系统分泌效应蛋白到宿主细胞,影响植物细胞内的免疫反应以及其他多种细胞生物学过程,等一系列的病原菌-寄主互作,最终产生抗病性或促进其在宿主体内快速侵染和迅速繁殖而发病。XopAF及XopAK是Xoc编码的两个III型效应因子,但它们的生物学功能和分子机制未知,本实验通过在水稻和烟草细胞中融合GFP瞬时表达,结合激光共聚焦观察,研究两个效应子在寄主细胞中的定位。我们发现两个效应蛋白XopAF及XopAK定位于叶绿体和胞间连丝,结合前期致病性测定,我们推测两个蛋白具有功能互补或冗余性,是致病性相关子。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言4
1材料与方法4
1.1载体的构建4
1.1.1引物设计 4
1.1.2琼脂凝胶电泳5
1.1.3 DNA切胶回收 5
1.2 PCR扩增目的基因6
1.2.1 酶切6
1.2.2 连接6
1.2.3 热激转化6
1.2.4 农杆菌转化6
1.3克隆筛选与验证6
1.3.1 PCR验证6
1.3.2 质粒小提和测序验证7
1.3.3 质粒大提7
1.4蛋白的亚细胞定位7
1.4.1寄主水稻原生质体的亚细胞定位观察7
1.4.1.1水稻原生质体的制备8
1.4.1.2 PEG介导法转化水稻原生质8
1.4.1.3 原生质体细胞荧光观察8
1.4.2 非寄主烟草叶片组织中亚细胞定位观察8
1.4.2.1 农杆菌介导在烟草组织中表达8
1.4.2.2 烟草叶肉组织细胞的荧光观察9
2 结果与分析9
2.1 XopAF XopAK亚细胞定位相关表达载体的构建与验证9
2.1.1 XopAF XopAK亚细胞定位相关表达载体的构建9
2 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072
.1.2 XopAF XopAK琼脂糖凝胶电泳结果9
2.1.2.1 菌落PCR扩增9
2.1.2.2 菌落PCR验证10
2.2 转化pXZP008 测定转化效率及荧光定位观察10
2.2.1测定转化效率10
2.2.2荧光观察10
2.3 XopAF XopAK在水稻原生质体中亚细胞定位观察11
2.3 XopAF XopAK在烟草叶肉组织中定位观察11
3 结论 11
3.1 Xop基因的功能表现 11
3.2 Xop基因的功能与定位细胞器功能的关系12
致谢12
参考文献13
水稻细菌条斑菌效应子Xop AF Xop AK基因
在植物细胞中的定位
引言
引言:水稻细菌性条斑病是一种传染性强、发展迅速的检疫性病害。由水稻黄单胞菌栖稻致病变种 Xanthomonas oryzae pv. Oryzicola( Fang, et al. ) Swings et al.引起,是我国南方及东南亚国家水稻上的一种主要细菌性病害,通常减产5%20%,在适宜的气候条件下感病品种减产在30%以上[1]。截止今天,针对水稻细条病的防治,并没有发现准确有效的抗病基因,此类病害大多使用化学药物来防治,但由于其环保问题并不能成为长期使用的防治方法,由此可见,培育抗病品种和发掘有效抗病基因已成为水稻细条病的防治重点研究方向。
通过翻阅文献发现,许多研究发现水稻对细菌性条斑病菌的抗性为数量抗性, 由多个微效基因控制[2,3]。但同时,也有学者如周明华等[4]、Nayak等[5]的研究结果表明水稻细条病的抗性由主效基因控制,该抗性属于质量性状。因此,有研究认为水稻对细条病的抗性同时存在着质量抗性和数量抗性,但这个观点仍处于初步研究阶段,距离实际应用还需更多的实验来验证[1]。掌握有效抗病基因与水稻细条病致病机制的研究脱不开关系。
病原细菌通过三型分泌系统分泌许多效应子进入植物细胞内,操控植物细胞内的免疫信号传导以及其他多种细胞生物学过程(如干扰植物蛋白功能、操纵植物激素改变等),来帮助病原微生物致病[6]。细菌III型分泌系统(T3SS)是细菌分泌毒力因子的重要分泌系统之一,也是研究抗菌药物、对细菌生存扩散进行有效抑制的重要靶标。组成T3SS的3部分分别是: (1) 基本结构, 分泌蛋白按序分泌的一个分选平台, 能够穿越细菌细胞膜; (2) 针状结构, 是T3SS的核心部分, 能够穿过细胞膜和膜外空间, 同时可以运输毒性蛋白; (3) 针尖部分, 连接针部和宿主细胞的针尖蛋白和转位酶, 能在宿主细胞膜上形成相应的孔洞, 方便毒性蛋白侵入宿主细胞体内, 促进病原菌对宿主细胞的黏附或入侵, 从而发挥致病性[713]。 T3SS的功能取决于组成蛋白的分泌量, 当T3SS分泌的蛋白质与宿主细胞膜接触并在宿主细胞膜上形成孔洞时,T3SS系统便真正实现组装完成,进而为有毒分子效应蛋白的运输提供了通道。即T3SS的存在就是为了促进细菌的扩散及繁殖生长。效应蛋白结构各异, 功能各异, 包括抑制免疫反应, 诱导或防止细菌的吸收和控制宿主细胞周期和细胞的死亡[7]。
本次实验利用T3SS的生物性功能,将带有荧光因子的效应因子注射进研究主体,通过组成型启动子Ubi和35S分别驱动xopAK、 xopAF融合的荧光蛋白在细胞核组织中的瞬时表达,借助荧光蛋白的发光特点和激光共聚焦的高分辨力判断效应子蛋白在细胞核组织中的定位进一步探索寄亚细胞定位方法主植物互作中的生物学功能和分子机制。

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