水稻细菌性褐条病菌致病相关non-coding RNAs的鉴定、功能及调控机制研究

批准号:
31571971
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
李斌
依托单位:
学科分类:
C1401.植物病理学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈正贤、Seyedmohammadreza Ojaghia、刘贺、崔舟琦、张阳、杨春兰、葛梦禹、王丽、杨樱子
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中文摘要
水稻细菌性褐条病这一传统次要病害近年来正逐渐上升为我国水稻主要细菌病害之一。为搞清楚该病菌的致病机理,申请者前期已基于基因组和感染转录组成功鉴定了该病菌Ⅰ-Ⅵ型分泌系统和致病岛等编码基因的组成和功能,但对非编码(non-coding, nc) RNAs则缺乏关注。本申请项目拟在生物信息学分析获得353个假定ncRNAs,半定量RT-PCR验证16个感染等条件差异表达ncRNAs,敲除或过表达其中4个影响致病性等细菌学特性的基础上;首先继续Northern杂交验证差异表达ncRNAs;然后过表达和敲除其它12个差异表达ncRNAs,比较各突变体与野生型的细菌学特性,以鉴定致病ncRNAs;最后测定致病ncRNAs突变体的转录组鉴定靶基因,敲除靶基因分析其致病功能及对ncRNAs表达的影响,以明确致病相关ncRNAs的组成及其作用机制,为通过调控ncRNAs表达来控制水稻褐条病提供基础。
英文摘要
In recent years, bacterial brown stripe is gradually becoming one of the main rice diseases in China. In order to understand the pathogenic mechanism of the pathogen, the applicant has successfully identified the composition and function of virulence-related genes such as those encoding pathogenicity islands and the type I-VI secretion systems based on the sequenced genome and transcriptome during in vivo infection of brown stripe pathogen, but little attention was paid to the role of the non-coding (nc) RNAs. Following bioinformatics analysis, a total of 353 putative ncRNAs were predicted, in which 16 ncRNAs confirmed by RT-PCR were found to be differentially expressed during in vivo infection, while there was a difference in the bacteriological characters such as pathogenicity between the constructed 4 knockout or overexpressed mutants and the wild type strain, this proposed project intends to further verify differentially expressed ncRNAs by Northern blot, to identify virulence associated ncRNAs by comparing the bacteriological characters between the wild type strain and the 12 constructed knockout and overexpressed mutants, and to eludicate the regulation mechanism of virulence related ncRNAs by determining the target gene in the term of transcriptomic comparison between the wild type and the ncRNAs mutants, and knockouting the target gene and examing the effect of mutation on the pathogenicity and expression of ncRNA. Results from this study will provide a basis for controlling brown stripe by the modulation of ncRNAs expression.
鉴于水稻细菌性褐条病这一传统次要病害近年来正逐渐上升为我国水稻主要细菌病害之一,为更全面地搞清楚该病菌的致病机理以有效预防和控制该病害,本项目在前期已测定完成我国水稻细菌性褐条病菌的全基因组,保守序列生物信息学分析预测出353个假定ncRNAs的基础上,首先利用不同条件(离体、活体感染和环境细菌共培养)转录组分析获得189个表达的ncRNAs,定量PCR证实了转录组数据中的66个差异表达ncRNAs,半定量RT-PCR(或Northern杂交)最终确证了这些差异表达ncRNAs的存在;然后鉴于将近一半的假定ncRNAs位于基因内部,构建了一批差异表达ncRNAs的过表达突变体并与野生型比较,结果发现,这些差异表达ncRNAs影响褐条病菌对水稻幼苗的毒力以及其它致病相关特性,影响的程度与ncRNAs种类和参数类型有关;最后基于生信分析结合基因表达和蛋白测定,我们发现致病ncRNAs影响靶基因表达,分泌系统基因表达,效应蛋白分泌和全蛋白表达等,这一结果表明ncRNAs或许既可以直接影响水稻细菌性褐条病菌的毒力,也可以通过间接影响靶基因,分泌系统以及其它相关蛋白的表达来达到干扰植物病原细菌致病性的目的。总之,本项目已顺利完成了各项研究内容和目标,在成功鉴定水稻褐条病菌ncRNAs的基础上,进一步基本阐明了其在水稻褐条病菌致病中的功能及复杂和多元的作用机制,为通过调控ncRNAs表达来控制水稻细菌性褐条病提供了坚实的基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
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专利列表
Antibacterial activity and mechanism of ThDP analogs against rice brown stripe pathogen Acidovorax avenae subsp. avenae RS-1
ThDP类似物对水稻褐纹病病菌燕麦酸食菌亚种的抗菌活性及作用机制
DOI:10.1007/s42161-018-0137-4
发表时间:2018-08
期刊:Journal of Plant Pathology
影响因子:2.2
作者:Wang Xiao Xuan;Qi Hang Ying;Chen Jie;Yang Ying Zi;Qiu Wen;Wang Wei;Zou Peng;Li Bin;Wang Yan Li;He Hong Wu;Sun Guo Chang
通讯作者:Sun Guo Chang
Plant growth promotion and suppression of bacterial leaf blight in rice by Paenibacillus polymyxa Sx3
多粘类芽孢杆菌Sx3促进植物生长并抑制水稻白叶枯病
DOI:10.1111/lam.13117
发表时间:2019-05-01
期刊:LETTERS IN APPLIED MICROBIOLOGY
影响因子:2.4
作者:Abdallah, Y.;Yang, M.;Li, B.
通讯作者:Li, B.
Multi-omics analysis of niche specificity provides new insights into ecological adaptation in bacteria
生态位特异性的多组学分析为细菌的生态适应提供了新的见解
DOI:10.1038/ismej.2015.251
发表时间:2016
期刊:Isme Journal
影响因子:11
作者:Zhu B;Ibrahim M;Cui ZQ;Xie GL;Jin GL;Kube M;Li B;Zhou XP
通讯作者:Zhou XP
Inhibitory Effect of Camptothecin against Rice Bacterial Brown Stripe Pathogen Acidovorax avenae subsp. avenae RS-2.
喜树碱对水稻褐条病病原菌燕麦酸食菌燕麦亚种RS-2的抑制作用
DOI:10.3390/molecules21080978
发表时间:2016-07-27
期刊:Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子:--
作者:Dong Q;Luo J;Qiu W;Cai L;Anjum SI;Li B;Hou M;Xie G;Sun G
通讯作者:Sun G
Characterization and functional analysis of clpB gene from Acidovorax avenae subsp. avenae RS-1
燕麦酸食菌 clpB 基因的特征及功能分析
DOI:10.1111/ppa.126
发表时间:2017
期刊:Plant Pathology
影响因子:2.7
作者:Y. Zhang;F. Zhang;B. Li;Y.Z. Yang;M. Ibrahim;Y.S.Fang;W. Qiu;M. M. I. Masum;R. Oliva
通讯作者:R. Oliva
抗稻麦病原真菌环二肽合成的四碳二羧酸调
控机制研究
- 批准号:Z24C140015
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:李斌
- 依托单位:
非宿主噬菌体在宿主噬菌体裂解水稻白叶枯病菌中的帮助角色及其自我牺牲机制研究
- 批准号:32372614
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:李斌
- 依托单位:
多孔氢键有机框架材料的可控构筑及低碳烃分离机制研究
- 批准号:LR22E030003
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2021
- 负责人:李斌
- 依托单位:
基于新型多孔氢键-有机框架材料的乙烯/乙烷反转分离性能研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:59万元
- 批准年份:2020
- 负责人:李斌
- 依托单位:
噬菌体克服水稻细菌性褐条病菌CRISPR/Cas免疫的anti-CRISPR机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:李斌
- 依托单位:
新型阴离子框架多孔材料的构筑和烯烃纯化性能的研究
- 批准号:51803179
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:李斌
- 依托单位:
水稻白叶枯病菌前噬菌体高效诱导释放的机制研究
- 批准号:LZ19C140002
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:李斌
- 依托单位:
噬菌体新穿孔素-内溶素双组分系统的鉴定及其裂解水稻细菌性褐条病菌的机制研究
- 批准号:31872017
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:59.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:李斌
- 依托单位:
水稻细菌性褐条病菌VI型分泌系统的组成、互作和功能研究
- 批准号:31371904
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:78.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:李斌
- 依托单位:
林业有害生物一品红细菌性叶斑病菌的生物学特性与遗传变异规律研究
- 批准号:30600475
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:李斌
- 依托单位:
国内基金
海外基金
