松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）对温度胁迫适应的分子生态机制研究--《湖南农业大学》2007年博士论文
松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）对温度胁迫适应的分子生态机制研究
【摘要】：
松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是一种世界多国公认的重大外来入侵生物，可引起松树大量死亡，危害严重。其原产地在美国，现已广泛在北美和亚洲的多个地区分布。随着人类活动对自然界影响的日益加剧，外来生物入侵已成为全球关注的问题。从原产地到传入地，外来生物面对的生态环境必然有所不同。对于环境中的限制因素，外来生物如何发挥自身的生物潜力，是其在新栖地形成入侵的关键。因此，有必要从环境因子入手研究松材线虫本身的抗逆性及其生态适应性机理，可揭示其成功入侵的内在机制，对于理解该种外来生物的入侵过程以及开展防治工作将具有重要意义。本研究从重要的生态组成因子—温度入手，分析松材线虫在低温和高温胁迫下的耐寒性和耐热性。在此基础上，从生理生化和分子水平上探讨松材线虫的耐热性机制。同时，运用RNAi技术，对松材线虫的热激蛋白70基因和纤维素酶基因(Bx-eng-1)的功能做了进一步探讨。本研究首次较系统、深入地对松材线虫的生态适应性机制进行了研究，其研究结果填补了国内外对松材线虫有关研究的空白。主要研究结果如下：
1．分别在低温和高温两种逆境环境中，分析了松材线虫的适应能力。结果表明：松材线虫雄虫经受4℃低温两天后仍能100％存活，但在零下低温环境中短暂暴露后发生大量死亡，其耐寒性表现为寒冷敏感型；比较种群的耐热性，松材线虫的耐热力明显比拟松材线虫强，且其耐热力在我国各地理种群之间出现了分化；驯化能够增强松材线虫的耐热力，通过热激2-3小时，线虫的高温存活率是对照的4倍左右。由此，为深入研究松材线虫温度逆境适应机制提供了参考指标。
2．建立了松材线虫海藻糖分析方法；从生理生化水平，通过测定线虫体内海藻糖含量的变化，探讨松材线虫对温度逆境的适应机制。结果表明：海藻糖含量与高温存活率不呈正向关系，由此说明海藻糖可能与松材线虫的耐热性无关。
3．热激蛋白70(Hsp70)是已知热休克蛋白家族中最重要的一种，它在细胞内的大量表达可以明显改善细胞的生存能力，提高对环境胁迫或伤害的耐受性。采用RACE-PCR技术，从松材线虫中克隆了Hsp70基因的全长cDNA序列(共2061bp)(GenBank登录号为：DQ785812)。其编码一个分子量为70kD的642个氨基酸的蛋白序列，含有三段Hsp70家族的签名序列。同源性分析表明，氨基酸序列与其它真核生物的Hsp70序列具有很高的相似性，并与秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)热激蛋白70家族中的hsp-1基因编码的氨基酸序列更为相似。因此，将克隆的松材线虫Hsp70基因命名为Bx-hsp-1。构建了一个原核表达载体Bx70pEASY-El，当IPTG终浓度为0.4-0.8mmol／L时，能诱导表达融合蛋白。Bx-hsp-1的克隆和表达，为下一步研究松材线虫的生态适应性机理奠定了基础。
4．从原核生物角度分析Bx-hsp-1的特性，发现表达Bx-hsp-1的原核细胞明显比对照耐受高温胁迫。结合松材线虫热激反应现象，我们利用实时荧光PCR技术分析该基因在松材线虫受到不同温度预处理后的表达动态，发现Bx-hsp-1的表达随着热激时间的延长呈上升趋势(2—3倍的增加)。由此解析了Bx-hsp-1是松材线虫适应高温的机制之一。进一步利用交叉干扰技术解析Bx-hsp-1在正常生物体内的生理功能，发现Hsp70对线虫的胚胎发育和迁移活动起着一定作用。
5．RNAi是研究基因功能的重要方法。首次将RNAi应用于松材线虫，分析体外鉴定具有纤维素酶活性的Bx-eng-1的dsRNA干扰表型。结果显示，和已有的植物寄生线虫RNAi研究不一样，松材线虫在非寄生状态下无需神经剂(章鱼胺)也具有吞噬行为。经过24小时的浸泡，dsRNA有效地进入线虫体内，使Bx-eng-1发生转录后沉默以及线虫体内纤维素酶活性的减弱。在此过程中，摇床的悬浮作用对发挥浸泡法的最大优势起着重要作用。RNAi表型分析发现，Bx-eng-1的沉默使得松材线虫的发育能力和耐热力都发生了减弱。由此，从致病基因角度解析了其在松材线虫耐受高温胁迫中的作用。
【学位授予单位】：湖南农业大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2007【分类号】：S763
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【参考文献】
中国期刊全文数据库
宋世涵,张连芹,陈沐荣,魏小琴,王炳真,杨亮,谢诚,陈纪文;[J];广东林业科技;1998年03期
来燕学,周永平,俞林祥,竺建定;[J];江苏林业科技;2000年06期
汪永俊,孙巧云;[J];江苏林业科技;1998年03期
莫明和,李国红,董锦艳,张克勤,刘美华;[J];菌物系统;2000年04期
景晓红,康乐;[J];昆虫知识;2004年01期
苏荣辉,娄治平,张润志;[J];中国科学院院刊;2002年05期
赵博光;[J];林业科学;1996年03期
赵博光,吴如其,李小平;[J];林业科学;1998年06期
张连芹,宋世涵,黄焕华,范军祥,崔锡明;[J];林业科学研究;1991年03期
王彦波,周绪霞,许梓荣;[J];免疫学杂志;2003年S1期
【共引文献】
中国期刊全文数据库
黄山市林科所抗性育种课题组;周其新;;[J];安徽林业科技;2004年03期
余益胜;吴志辉;龚巧枝;;[J];安徽林业科技;2006年Z1期
王林;;[J];安徽林业科技;2006年Z1期
程剑明;江勇;徐金华;;[J];安徽林业科技;2009年03期
陈国平;;[J];安徽林业科技;2011年03期
顾玉霞;;[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年05期
钟圣;;[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年03期
司徒春南;王健;付甫永;;[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年01期
蒋丽雅;江顺利;包锦芳;;[J];安徽农业科学;2006年13期
刘军和;禹明甫;贺达汉;;[J];安徽农业科学;2007年17期
中国重要会议论文全文数据库
刘飞;林华峰;李增智;;[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
刘斌;刘浩强;李鸿筠;冉春;王进军;;[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
王建平;王加启;卜登攀;霍小凯;郭同军;魏宏阳;周凌云;李旦;李发弟;;[A];中国奶业协会年会论文集2009（上册）[C];2009年
罗洪;涂胜根;;[A];全国生物多样性保护及外来有害物种防治交流研讨会论文集[C];2008年
汪维红;于拴仓;张凤兰;余阳俊;赵岫云;张德双;;[A];中国十字花科蔬菜研究进展 2009——中国园艺学会十字花科分会第七届学术研讨会论文集[C];2009年
李洪远;孟伟庆;;[A];中国灾害防御协会风险分析专业委员会第二届年会论文集（二）[C];2006年
陈翠兰;张本山;高凌云;;[A];2010第二届中国食品安全高峰论坛论文集[C];2010年
罗应华;温远光;;[A];生态安全与可持续发展——广西生态学学会2003年学术年会论文集[C];2003年
赵娜娜;艾辉;王伟娜;陈冲;李神斌;王国秀;;[A];华中昆虫研究（第6卷）[C];2010年
张佐双;程炜;熊德平;;[A];北京奥运和城市园林绿化建设论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库
曾卫军;[D];华东师范大学;2011年
田雪亮;[D];西北农林科技大学;2010年
赵静;[D];山东农业大学;2011年
刘晨光;[D];大连理工大学;2011年
杨丽红;[D];西南大学;2011年
徐军;[D];内蒙古农业大学;2011年
成飞雪;[D];湖南农业大学;2011年
朱旺生;[D];南京林业大学;2011年
龚明福;[D];西北农林科技大学;2011年
刘丹丹;[D];沈阳农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库
王晓燕;[D];华中农业大学;2010年
潘悦;[D];华中农业大学;2010年
袁曦;[D];华中农业大学;2010年
赵琴;[D];中南林业科技大学;2009年
王仕利;[D];中南林业科技大学;2009年
翟树强;[D];山东农业大学;2010年
刘培刚;[D];山东农业大学;2010年
贾腾蛟;[D];福建农林大学;2010年
霍晓杰;[D];青海师范大学;2010年
张娜;[D];新疆农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
姜先荣,杨杰;[J];安徽教育学院学报;2001年03期
贾沁贤,陈立靖,左中原;[J];动物学报;1999年01期
魏泱,丁明玉;[J];分析试验室;2001年01期
甘宾宾;[J];化工技术与开发;2003年01期
王兰,肖冬光,张正;[J];工业微生物;2002年02期
张连芹,宋世涵,张锷,陈沐荣,徐世多,余海滨,魏小琴,何发,黎桥华;[J];昆虫天敌;1995年01期
李传隆;[J];昆虫学报;1978年02期
张润志,康乐;[J];昆虫知识;1999年03期
景晓红,康乐;[J];昆虫知识;2004年01期
聂凌鸿;[J];粮食与油脂;2002年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库
游月华;;[J];福建稻麦科技;2006年03期
张飞萍;钟景辉;江宝福;李少尉;缪福清;;[J];昆虫学报;2010年01期
翟建中,陆玲仙,陈炎莲;[J];浙江林业科技;1992年04期
蔡思鸣,叶为民,杨伟东;[J];植物病理学报;1994年02期
柴希民,蒋平;[J];中国森林病虫;1999年03期
周弘,沈培垠;[J];植物检疫;2001年03期
周弘,沈培垠;[J];中国检验检疫;2001年01期
王斐,申荷丽;[J];世界林业研究;2004年06期
高景斌,蔡卫兵,徐六一,席启俊,户田忠雄;[J];林业科技开发;2005年01期
王明旭,朱水芳,罗宽,周李华,赵文军;[J];林业科学;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库
戴素明;肖启明;谢丙炎;;[A];生物入侵与生态安全——“第一届全国生物入侵学术研讨会”论文摘要集[C];2007年
李万利;刘进立;杨建雄;张秀芹;赵莹;王笃金;;[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年
胡丽天;冶银平;张平余;陈建敏;;[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集（上册）[C];1997年
;[A];第八届中国辐射固化年会论文集[C];2007年
陈日远;黄丹枫;刘晴;刘厚诚;;[A];2008园艺学进展（第八辑）——中国园艺学会第八届青年学术讨论会暨现代园艺论坛论文集[C];2008年
徐静;刘程;蹇锡高;;[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2009年
李争艳;徐智明;;[A];中国草学会饲料生产委员会第15次饲草生产学术研讨会论文集[C];2009年
辛丽丽;李桢林;范和平;;[A];湖北省化学化工学会2006年年会暨循环经济专家论坛论文集[C];2006年
刘振兴;冯开才;黄颖思;王立;李谷;;[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2007年
蹇锡高;刘程;;[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2007年
中国重要报纸全文数据库
宁奎;[N];张家界日报;2011年
中卡;[N];广西日报;2002年
马文生;[N];中国国门时报(中国出入境检验疫报);2002年
本报记者 符王润 通讯员 周飞;[N];广东科技报;2011年
通讯员陈向 姚丽 记者汤晓峰;[N];南通日报;2010年
陈熙同;[N];国际商报;2001年
姜文辉;赵先超;杨诗星;[N];中国国门时报;2002年
刘小玉　黄艳群;[N];科技日报;2009年
李红梅;[N];国际商报;2002年
记者李静 通讯员刘小玉 黄艳群;[N];南宁日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库
戴素明;[D];湖南农业大学;2007年
罗音;[D];山东农业大学;2007年
钟景辉;[D];福建农林大学;2009年
王素凤;[D];中国海洋大学;2007年
贲爱玲;[D];南京林业大学;2010年
张锴;[D];中国林业科学研究院;2010年
王兰;[D];天津科技大学;2002年
田雪亮;[D];西北农林科技大学;2010年
何亚丽;[D];南京农业大学;2002年
周俊;[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库
冯金虎;[D];北京化工大学;2003年
张雪莲;[D];河北工业大学;2005年
徐骥;[D];江南大学;2004年
陈华;[D];广西大学;2001年
薛璐;[D];东北农业大学;2001年
丁顺华;[D];山东师范大学;2001年
吴斌;[D];安徽农业大学;2003年
张丽杰;[D];河北工业大学;2004年
贾慧娟;[D];东北农业大学;2002年
王成君;[D];浙江大学;2005年
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400-819-9993鼠疫菌蛋白YpkA和人蛋白VASP的相互作用和功能研究--《中国人民解放军军事医学科学院》2011年博士论文
鼠疫菌蛋白YpkA和人蛋白VASP的相互作用和功能研究
【摘要】：鼠疫的病原是鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia pestis,简称鼠疫菌),分类上属于肠杆菌科耶尔森氏菌属。鼠疫菌是一种革兰氏阴性兼性胞内致病菌,一般通过染疫的蚤类叮咬在宿主动物间传播,偶尔通过接触染疫的动物皮毛、染疫的蚤类叮咬传播到人类。鼠疫菌拥有一个被称为III型分泌系统(Type III Secretion System,T3SS)的蛋白输送装置,它在抗吞噬、抑制细胞因子产生、促进宿主细胞凋亡等方面都发挥着极其重要的作用。通过它鼠疫菌将6个效应蛋白--YopH、YopE、YopT、YopM、YopJ/P和YpkA/YopO注射进入宿主细胞内,这些效应蛋白利用自身的生化活性所作用于不同的靶标,促进细菌感染的进行。其中一个效应蛋白YpkA(在小肠结肠炎耶尔森氏菌中称为YopO)是在原核生物中发现的第一个含有丝氨酸/苏氨酸激酶结构域的蛋白,由732aa组成,分子量为82KD,用有多个结构域。YpkA部分定位于细胞膜,能够引起细胞变圆,但是细胞并不脱落。YpkA的GDI结构域与宿主细胞RhoGDI在分子结构上非常相似,这使得YpkA能够模拟宿主的RhoGDI分子的功能,与RhoA/Rac1结合并导致它们的失活,从而破坏细胞骨架。尽管对YpkA已经有了一些研究,但是相对于YpkA复杂的结构和多样的功能,人们对其作用于细胞的分子机制仍然知之甚少。
我们采用酵母双杂交的方法,以YpkA作为诱饵蛋白筛选人脾脏cDNA文库,获得了3个均指向VASP的阳性克隆,这说明YpkA很有可能与VASP相互作用。VASP(Vasodilator-Stimulated Phosphoprotein)属于Ena/VASP蛋白家族,是一种细胞骨架调节蛋白,在维持细胞形态和调节细胞运动中起重要作用。它能够直接促进肌动蛋白丝的组装,调节细胞层状伪足和片状伪足形成,从而起到影响细胞运动的作用。VASP的功能受到蛋白激酶的调节,它有三个磷酸化位点,即Ser157、Ser239和Thr278。这三个位点分别能够被PKA、PKG和AMPK特异性的磷酸化,VASP的磷酸化影响了它与其它蛋白的直接相互作用,进而影响了它自身及下游蛋白的功能,从而使它对肌动蛋白组装、应力纤维形成和细胞吞噬等过程的调节作用受到影响。
可以看出,不论是从蛋白定位、生化基础,还从已知的功能来看,YpkA都存在着与VASP相互作用的基础。于是我们采用GST-Pull Down、免疫共沉淀和荧光共定位等技术在体内、体外验证YpkA与VASP的相互作用,确认YpkA和VASP的相互作用不是物理性的,而是功能性的。然后研究YpkA对VASP磷酸化的影响,采用定点突变技术研究对VASP的磷酸化是否具有位点特异性或优先性,以及这种磷酸化在VASP发挥功能中的作用。最后,采用报告基因、免疫荧光和RNAi等技术研究YpkA和VASP的相互作用对细胞F-actin组装、应力纤维形成和吞噬能力的影响。通过实验我们可以得出以下结论:鼠疫菌通过分泌的YpkA作用于VASP,促进VASP的磷酸化,抑制细胞内的肌动蛋白组装,破坏细胞应力纤维的形成,从而抑制细胞的吞噬功能,促进鼠疫菌在胞外的生存。这说明鼠疫菌在长期进化过程中具备了精巧的分子机制,以促进对机体的感染和致病。本研究揭示了耶尔森氏菌重要毒力因子YpkA在耶尔森氏菌和宿主细胞相互作用中所扮演的角色,促进对耶尔森氏菌致病机理的理解,为我们深入理解鼠疫菌致病机理提供了一个新角度,也为我们预防和治疗鼠疫提供了一个新的分子靶标。
另外,本实验室使用酵母双杂交的方法对鼠疫菌蛋白和人蛋白之间相互作用进行了筛选。采用154个鼠疫菌毒力相关基因筛选了人脾脏cDNA文库,共获得了67个鼠疫菌蛋白和109个人蛋白之间的208对相互作用,根据这208对相互作用我们构建了一个鼠疫菌蛋白和人蛋白之间的相互作用网络。酵母双杂交作为目前大规模筛选蛋白-蛋白相互作用最可靠工具之一,已经被全世界的科学家广泛地用于筛选物种内部或物种之间的蛋白-蛋白相互作用,但是由于酵母双杂交技术本身存在的缺陷,很容易出现假阳性或加阴性。为了克服假阳性问题,我们采用GST Pull down的方法进行验证,总共验证了42对相互作用,其中37对阳性。由于发现多个鼠疫菌基因与NF-κB信号通路和MAPK信号通路分子存在相互作用,而NF-κB和MAPK报告基因活性检测起来又比较方便,我们又采用检测报告基因的方法验证这些鼠疫菌基因和免疫信号通路之间的相互作用。采用GST Pull down方法和报告基因检测这两种方法,对酵母双杂交获得的数据进行了蛋白-蛋白相互作用的物理性和功能性验证。根据这些对相互作用的验证,我们认为酵母双杂交得到的蛋白-蛋白相互作用数据还是可信度比较高的,可以对我们构建的网络进行下一步分析。分析鼠疫菌蛋白和人蛋白相互作用网络有助于我们深入理解鼠疫菌的致病机理和人体抗感染反应特征,为寻找针对鼠疫更好的疫苗和治疗靶标打下基础。
【学位授予单位】：中国人民解放军军事医学科学院【学位级别】：博士【学位授予年份】：2011【分类号】：R378
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支持CAJ、PDF文件格式
【参考文献】
中国期刊全文数据库
周冬生;杨瑞馥;;[J];解放军医学杂志;2010年10期
中国博士学位论文全文数据库
周冬生;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库
洪文艳;王浩然;郭兆彪;王津;周蕾;杨瑞馥;;[J];国际检验医学杂志;2012年05期
马胜利;曹叶;苏文莉;刘京梅;魏从文;钟辉;何湘;;[J];军事医学;2014年06期
中国硕士学位论文全文数据库
韩伟;[D];甘肃农业大学;2012年
汪莹;[D];安徽大学;2013年
阳芬;[D];南华大学;2013年
张婷婷;[D];四川农业大学;2013年
汪琼;[D];安徽医科大学;2014年
【相似文献】
中国期刊全文数据库
;[J];预防医学文献信息;1995年02期
史书文;[J];中国地方病学杂志;1986年04期
宋志忠,тюменпеваи.с,АфанасцевЕ.Н,杨桂荣;[J];中国地方病防治杂志;1999年03期
郭秉兰;[J];中国地方病防治杂志;1988年02期
杨国栋;[J];首都师范大学学报(自然科学版);1996年02期
李俊勇,叶枫,林桂兰,黄宁波;[J];大理医学院学报;1998年04期
王忠惠,张春华,丛显斌;[J];中国地方病防治杂志;2001年05期
郭秉兰;[J];中国地方病防治杂志;1989年01期
刘振才,倪风伟,张贵,莫志亚,夏志忠;[J];中国地方病防治杂志;1994年06期
王淑纯;[J];中国地方病学杂志;1985年04期
中国重要会议论文全文数据库
热娜·吐尔地;徐秉臣;阿扎提·热合木;孙石;雷刚;;[A];新世纪预防医学面临的挑战——中华预防医学会首届学术年会论文摘要集[C];2002年
董兴齐;张洪英;彭和碧;Chu C.M;[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
宋亚军;;[A];2006中国微生物学会第九次全国会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2006年
薛强;王静;邹明强;李锦丰;王楠;周朋;邱月明;陈彦长;;[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
叶枫;李俊勇;尹家祥;;[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
张涛;;[A];第八届粤港澳台预防医学学术交流会议论文汇编[C];2008年
吴小红;李豫川;严格;曹军田;王翠娥;;[A];第六届全国生物医学体视学学术会议暨第九届全军军事病理学学术会议、第五届全军定量病理学学术会议论文汇编[C];2005年
季恒青;贾庆良;汪新丽;苏培学;吴国辉;毛德强;张春华;;[A];重庆市预防医学会2009年论文集[C];2009年
戴二黑;;[A];第五次全国中青年检验医学学术会议论文汇编[C];2006年
陈虹;;[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C];2001年
中国重要报纸全文数据库
王雪飞;[N];健康报;2007年
李伟;[N];中国国门时报;2007年
何秀丽;[N];哈尔滨日报;2008年
王秀华;[N];中国档案报;2005年
《中华人民共和国鼠疫与环境图集》研制组;[N];健康报;2001年
中国预防医学科学院流行病学微生物学研究所
张见麟;[N];健康报;2001年
郝广福;[N];中国国门时报;2006年
崔尚金;[N];中国畜牧兽医报;2005年
龚保华;[N];吉林日报;2005年
自治区地方病防治研究所供稿;[N];西藏日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库
曲识;[D];吉林大学;2014年
谭亚芳;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2011年
陈泽良;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2005年
李蓓;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2008年
周蕾;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2007年
柯跃华;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2011年
洪文艳;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年
赵向娜;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2013年
王鹏;[D];中国疾病预防控制中心;2010年
邓仲良;[D];南方医科大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库
汪洁英;[D];福建医科大学;2011年
刘轶然;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2011年
尚帅;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年
魏嘉良;[D];吉林农业大学;2013年
王旺;[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年
姜慧;[D];内蒙古大学;2012年
张蓉;[D];大理学院;2013年
尤敬民;[D];河北师范大学;2012年
汪莹;[D];安徽大学;2013年
王娜;[D];中国疾病预防控制中心;2011年
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400-819-9993OsMND1调节PMeS（polyploid meiosis stability）水稻花粉发育的功能分析与验证--《湖北大学》2011年硕士论文
OsMND1调节PMeS（polyploid meiosis stability）水稻花粉发育的功能分析与验证
【摘要】：多倍体化一直被认为是推动植物进化和新品种形成的重要因素,主要作物小麦、棉花、油菜伴随着基因组的加倍带来了产量的大幅上升。水稻被认为是古多倍体,多倍体水稻从进化角度来看具有产量和抗逆性的双重优势。但是多数多倍体水稻因基因剂量的加倍导致减数分裂紊乱,花粉育性和结实率大幅降低。因此多倍体育种要取得突破,提高结实率是关键,长期困扰多倍体水稻育种的低结实问题期待着关键种质的发掘。本实验室在利用远缘杂交和多倍体化双重优势选育超级稻的战略的指导下,选育出2个具有减数分裂稳定性PMeS (polyploid meiosis stable,PMeS)特征的多倍体水稻品系,PMeS水稻品系HN2026-4X因其减数分裂稳定且具有高结实的特点被认为是类Ph材料,其减数分裂行为、花粉育性及结实率与二倍体极其相似。其他多倍体与之杂交能获得了结实率较高的杂交组合,突破了长期困扰多倍体育种的低结实瓶颈,并证实PMeS的高结实特点可以稳定遗传。但关于关键种质PMeS花粉育性的机制有待深入系统的研究。
OsMND1基因是酵母(S. cerevisiae)减数分裂相关的MND1 (meiotic nuclear divisions 1)基因在水稻中的同源基因。有报导拟南芥中有含有同源性很高的基因MND1,在减数分裂过程中对同源染色体的配对、联会和重组起着非常重要的作用,而在水稻中未见报导。前期实验已经完成了减数分裂相关基因OsMND1的克隆,水稻中超量表达载体与干扰表达载体的构建,以及该基因在原核生物和真核生物中表达载体的构建。
本研究主要完成以下实验内容：
1)对载体进行验证,对前期实验构建的载体分别进行PCR和酶切验证,验证结果正确。
2)为了深入探索OsMND1的功能,本研究分别从基因超量表达和基因沉默两条途径进行转基因研究,试图从正向和反向来证明该基因的功能。我们利用构建好的OsMND1基因超量表达载体,通过农杆菌介导转化水稻品系BLL-2X的愈伤组织,优化水稻转基因体系,得到了抗性植株。对其进行初步PCR筛选后,又利用实时荧光定量PCR技术检测证明阳性植株中目的基因表达量有一定的上调,我们分别对T0、T1代进行农艺性状初步分析,以研究其超量表达之后对水稻产生的影响,结果显示花粉育性与结实率并没有的发生明显的变化,分析可能是由于选用的BLL-2X本身就是高结实的材料,其减数分裂正常,因此该基因的超量表达不会带来花粉育性的大幅改变。我们需要在后续工作中进一步将转基因的BLL-2X加倍成四倍体后再分析其农艺性状。实验中发现转化植株的分蘖数增加异常显著,具体原因有待进一步深入研究。
3)同时,通过农杆菌介导RNAi载体转化水稻品系PMeS HN2026-4X(高结实品系),得到抗性植株。我们对其进行PCR检测筛选后,初步证明已获得了转基因植株,对其T0代转基因植株农艺性状进行了分析,其结实率和花粉育性显著降低,与对照植株相比,平均结实率下降92.53%,花粉育性下降81.91%,其他性状未见明显改变。结果表明干扰OsMND,基因的表达显著降低水稻花粉的育性,推测该基因可能参与调节多倍体水稻的减数分裂,乒体的调节机制需要更深入的实验来验证。
4)本实验通过优化OsMNDl在大肠杆菌中的表达条件和目的蛋白的纯化条件,成功制备了纯度较高的目的蛋白,为后期通过免疫实验探讨该基因在花粉发育期间的时空表达打下了很好的基础。但这部分内容由于时间的关系未完全完成。
【学位授予单位】：湖北大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：S511
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【参考文献】
中国期刊全文数据库
蔡得田;陈建国;陈冬玲;戴兵成;张维;宋兆建;杨之帆;杜超群;唐志强;何玉池;张道生;何光存;朱英国;;[J];中国科学(C辑:生命科学);2007年02期
王台,丁兆军;[J];科学通报;2002年04期
盖树鹏,孟祥栋;[J];山东农业大学学报(自然科学版);2000年01期
贾庆利,巩振辉,李大伟;[J];陕西农业科学;2004年05期
赵凌,王才林,宗寿余,黄骏麒,龚蓁蓁;[J];中国生物工程杂志;2003年08期
宋文昌,张玉华;[J];作物学报;1992年02期
蔡得田,袁隆平,卢兴桂;[J];作物学报;2001年01期
赵明辉;刘向东;卢永根;李金泉;郭海滨;;[J];作物学报;2006年10期
陈志勇,吴德瑜,宋文昌,张玉华,秦瑞珍,鲍文奎;[J];中国农业科学;1987年01期
黄群策,孙敬三,白素兰;[J];中国农业科学;1999年02期
中国博士学位论文全文数据库
王桂花;[D];内蒙古农业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库
李小汀;[D];浙江大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库
黄群策,秦广雍;[J];郑州大学学报(理学版);2003年04期
尹明安,郭立,刘华伟,崔鸿文;[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2002年05期
申琳,生吉萍,罗云波;[J];中国农业大学学报;1998年05期
马铮;霍二伟;卢兆成;徐士库;;[J];山东农业科学;2006年03期
吴爽,王守海,罗彦长,王德正,李成荃;[J];安徽农业科学;1999年01期
路华忠,李尚义,秦明文,许良彪,孙琪,黄福建;[J];安徽农业科学;2002年01期
袁勤,倪林娟,曹黎明,吴月兰;[J];安徽农业科学;2002年05期
曹明龙,吕孝林,刘传光;[J];安徽农业科学;2005年07期
吴爽;占新春;周桂香;张培江;徐继萍;张国良;;[J];安徽农业科学;2006年05期
李军民,周清明,唐浩;[J];常德师范学院学报(自然科学版);2002年02期
中国重要会议论文全文数据库
张静;吴先军;汪旭东;周开达;彭海;;[A];农业科技创新与生产现代化学术研讨会论文集[C];2001年
万建民;;[A];中国粮食安全战略——第九十次中国科协青年科学家论坛文集[C];2004年
曾汉来;张端品;谢国生;;[A];2004’中国作物学会学术年会文集[C];2004年
陈友订;万邦惠;张旭;黄农荣;黄秋妹;;[A];中国作物学会2005年学术年会论文集[C];2005年
邓启云;袁隆平;蔡义东;陈立云;;[A];2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会论文集（二）[C];2005年
黄群策;赵帅鹏;;[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
黄群策;李玉峰;;[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
庄飞云;陈劲枫;钱春桃;罗向东;雷春;;[A];蔬菜分子育种研讨会论文集[C];2004年
黄骏麒;林栖凤;李冠一;;[A];植物分子育种——第四届全国植物分子育种学术研讨会论文集[C];2004年
林栖凤;李冠一;周海龙;;[A];植物分子育种——第四届全国植物分子育种学术研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库
尹明安;[D];西北农林科技大学;2001年
邓启云;[D];湖南农业大学;2000年
吴茂森;[D];中国农业科学院;2000年
武东亮;[D];中国农业科学院;2000年
夏兰芹;[D];中国农业科学院;2000年
朱德峰;[D];南京农业大学;2000年
程式华;[D];南京农业大学;2000年
胡旺顺;[D];湖南农业大学;2001年
张书标;[D];福建农林大学;2001年
何光华;[D];西南农业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库
王钰;[D];四川农业大学;2006年
林生;[D];福建农林大学;2007年
王朋;[D];扬州大学;2007年
郭佳;[D];南京林业大学;2005年
田继微;[D];湖南农业大学;2005年
彭细桥;[D];湖南农业大学;2005年
郝炜;[D];西北农林科技大学;2005年
文璨;[D];四川大学;2005年
贾岩龙;[D];郑州大学;2005年
胡丽芳;[D];华南热带农业大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库
张纪英,杨风云;[J];邯郸农业高等专科学校学报;2001年04期
孙敏红,张蜀宁;[J];江苏农业科学;2004年01期
顾婷婷;张忠明;郑鹏生;;[J];中国妇幼健康研究;2006年06期
朱必才,田先华,高立荣;[J];遗传;1992年01期
彭海;张红宇;李云;徐培洲;汪旭东;吴先军;;[J];中国水稻科学;2006年05期
中国博士学位论文全文数据库
张红宇;[D];四川农业大学;2006年
彭海;[D];四川农业大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
傅桂荣,陈瑛,刘关君,黄永芬,汪清胤;[J];北方园艺;1998年01期
齐春辉;韩烈保;梁小红;曾会明;刘君;;[J];北京林业大学学报;2006年03期
陈燕,李聪,苏加楷,黄文惠,陈受宜,刘风华;[J];草地学报;1996年01期
王苹,李建东,欧勇玲;[J];草地学报;1997年02期
云锦凤,李瑞芬,米福贵;[J];草地学报;1997年04期
王萍,周天;[J];草地学报;1998年01期
杜占池,杨宗贵;[J];草地学报;2000年03期
刘艳芝,王玉民,刘莉,隋松兵,李望丰,董英山*;[J];草地学报;2004年04期
杨成民,王宏芝,孙振元,魏建华;[J];草地学报;2005年01期
佘建明,张保龙,何晓兰,陈志一,倪万潮;[J];草地学报;2005年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库
徐振,尹光初,朱之垠,毕凤云,王守德,刘多颖,王风林,钱南芬,朱至清,王敬驹,孙敬三;[J];遗传学报;1975年04期
王锦亮;程治英;蹇明泽;;[J];云南农业科技;1984年02期
吴萍，季申清;[J];中国农机化;1996年06期
刘进,薛庆中,申宗坦,王松林,周煜璋;[J];浙江大学学报(农业与生命科学版);1980年02期
;[J];福建农业科技;1979年04期
周士贤;[J];遗传学报;1979年01期
陈泽光,张增明,杨振堂,刘志东;[J];遗传学报;1985年04期
阴国大,曾日勇,王续衍,袁祚廉,刘惠如;[J];遗传;1981年06期
王侯聪;邱思密;陈如铭;杨惠杰;;[J];核农学通报;1993年01期
万丙良,张献龙;[J];农业生物技术学报;2000年04期
中国重要会议论文全文数据库
刘树;楠潘磊;丁毅;;[A];基因开启未来：新时代的遗传学与科技进步——湖北省遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2009年
甘露;何玉池;胡亚平;涂翼;马红霞;张津铭;宋兆建;蔡得田;;[A];中国的遗传学研究——遗传学进步推动中国西部经济与社会发展——2011年中国遗传学会大会论文摘要汇编[C];2011年
边其均;;[A];第六次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1990年
刘天伦;贾勇炯;高茂国;林成鑫;;[A];中国细胞生物学学会第五次会议论文摘要汇编[C];1992年
张秋胜;阳菁;李阳生;李绍清;张再君;朱英国;;[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年
赵莉莉;刘寿东;胡凝;;[A];第26届中国气象学会年会农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2009年
袁艳华;杨妮娜;胡华伟;董兆克;张国安;;[A];植物保护与现代农业——中国植物保护学会2007年学术年会论文集[C];2007年
曾晓春;蒋海燕;吴晓玉;;[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
徐信兰;卢乃弟;王学海;;[A];第十次全国电子显微学会议论文集（Ⅰ）[C];1998年
;[A];中国植物学会植物细胞生物学2010年学术年会论文摘要汇编[C];2010年
中国重要报纸全文数据库
沈慧;[N];农民日报;2003年
水清;[N];江苏农业科技报;2003年
本刊编辑部;[N];中国消费者报;2004年
中国博士学位论文全文数据库
周时荣;[D];南京农业大学;2009年
白耀宇;[D];浙江大学;2004年
刘树楠;[D];武汉大学;2009年
宋小玲;[D];南京农业大学;2003年
刘燕;[D];兰州大学;2010年
常玉晓;[D];华中农业大学;2010年
陈大蔚;[D];中国科学技术大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库
甘露;[D];湖北大学;2011年
叶俊钗;[D];华中农业大学;2010年
崔旭红;[D];华中农业大学;2003年
陈兴春;[D];四川大学;2006年
袁烁;[D];四川大学;2002年
周业娴;[D];南京信息工程大学;2011年
吴月友;[D];浙江大学;2003年
崔巍;[D];西北农林科技大学;2010年
池正昌;[D];扬州大学;2010年
王园园;[D];中国农业科学院;2012年
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