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猕猴桃抗病过程相关基因NDR1的分离与功能研究
结题报告
批准号:
31701778
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
孙雷明
学科分类:
C1401.植物病理学
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
齐秀娟、陈锦永、钟云鹏、林苗苗、周丹、宋雅林、李玉阔
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中文摘要
猕猴桃细菌性溃疡病已成为目前世界猕猴桃生产中最具毁灭性的病害,对猕猴桃产量和品质造成重大损失。我们通过开展猕猴桃种质抗性筛选和转录组测序工作,发现NON-RACE SPECIFIC DISEASE RESISTANCE 1(NDR1)类似基因在猕猴桃抗病和感病种质中存在表达差异,并且有研究表明,NDR1基因在防御信号传导和植物抗病过程中发挥重要作用。本项目拟在已有研究工作的基础上,分离猕猴桃防御调控因子NDR1类似基因,采用实时定量分析其时空表达特异性及对溃疡病菌的响应,利用转基因技术研究NDR1类似基因的功能,揭示其在猕猴桃诱导抗病形成中的作用机制。并通过探索该类基因与上下游基因间的相互作用,进一步解析NDR1类似基因参与的调控网络途径。本研究的完成对阐明猕猴桃资源抗溃疡病的分子机理,指导溃疡病抗性种质的合理利用和抗性遗传改良具有重要的理论意义和实践价值。
英文摘要
Kiwifruit bacterial canker, caused by Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa), has become the most important destructive diseases in kiwifruit production worldwide. This results in serious losses to both yield and quality of kiwifruit. Here we carried out the resistance screening and transcriptome sequencing of kiwifruit germplasm resources, and found that there were differences in the expression of NDR1-like genes in resistant and susceptible germplasm. Previous studies have indicated that the NDR1 gene plays an important role in defense signal transduction and plant disease resistance. Based on our existing research works, we will isolate the defense regulator NDR1-like genes in kiwifruit, and analyze the spatial and temporal expression specificity of these genes and their response to Psa by real-time quantitative in this project. Transgenic analysis of over-expression and gene knockout will be carried out to reveal the mechanism of these genes in the induction of disease resistance of kiwifruit. The interaction between NDR1-like genes and their upstream and downstream genes will also be explored, aiming at analyzing the regulatory network of the NDR1-like genes involved in. Our research will provide important theoretical and practical value for elucidating the molecular mechanism of kiwifruit bacterial canker resistance, and guiding the rational use of disease resistant germplasm and genetic improvement of resistance.
猕猴桃细菌性溃疡病已成为目前世界猕猴桃生产中最具毁灭性的病害,对猕猴桃产量和品质造成重大损失。植物中R基因的产物在病原识别和抗性激活过程中发挥着核心作用,但R蛋白本身并不能直接表现抗病反应,也不能单独作为蛋白启动植物抗性,它们需要植物体内信号分子和基因的辅助作用,NDR1基因对于抗病反应的启动具有重要作用。本研究在转录组测序的基础上,利用同源克隆分离了毛花猕猴桃中NDR1基因同源序列,它编码一个含有198个氨基酸的蛋白,等电点为9.86,通过序列及进化分析显示该蛋白序列与葡萄和咖啡NDR1蛋白具有一定相似性。AeNDR1蛋白主要定位于细胞质膜。结合染色体步移技术分离了AeNDR1上游近1.9Kb的启动子区域,并通过序列分析预测到一些参加诱导子和胁迫响应及激素调控的元件。定量结果显示它的表达受到激素和溃疡病菌的诱导,通过酵母双杂交文库筛选获得了部分可能与AeNDR1相互作用的蛋白。AeNDR1基因在转基因烟草中的过表达能够显著增强转基因植株的对病原菌的抗性。这些结果表明,AeNDR1基因可能参与猕猴桃抗病反应防御过程。本研究将有助于我们深入解析AeNDR1在猕猴桃抗病调控中的功能和作用机理,进而为猕猴桃抗溃疡病种质资源的利用和抗性遗传改良提供一定理论依据。
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DOI:--
发表时间:2020
期刊:果树学报
影响因子:--
作者:宋雅林;林苗苗;钟云鹏;陈锦永;齐秀娟;孙雷明;方金豹
通讯作者:方金豹
DOI:--
发表时间:2020
期刊:植物遗传资源学报
影响因子:--
作者:孙雷明;方金豹
通讯作者:方金豹
Molecular Cloning and Functional Analysis of the NPR1 Homolog in Kiwifruit (Actinidia eriantha).
猕猴桃 (Actinidia eriantha) NPR1 同源物的分子克隆和功能分析
DOI:10.3389/fpls.2020.551201
发表时间:2020
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Sun LM;Fang JB;Zhang M;Qi XJ;Lin MM;Chen JY
通讯作者:Chen JY
DOI:10.1371/journal.pone.0211913
发表时间:2019-02-19
期刊:PLOS ONE
影响因子:3.7
作者:Song, Yalin;Sun, Leiming;Fang, Jinbao
通讯作者:Fang, Jinbao
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