柑橘受黄龙病菌侵染后基因差异表达分析及抗病基因同源序列克隆

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柑橘黄龙病（Citrus Huanglongbing，HLB）是全球柑橘产业最具毁灭性的病害之一。该病由韧皮部杆菌属中的3种细菌，即亚洲韧皮部杆菌、非洲韧皮部杆菌和美洲韧皮部杆菌引起，我国的柑橘黄龙病病原则均为亚洲韧皮部杆菌（Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas）。近年来，国内外对柑橘黄龙病进行了大量的病原检测鉴定和遗传变异性研究，但涉及黄龙病发生机理的研究很少。本文主要开展了不同抗性柑橘品种被黄龙病菌侵染后体内转录组变化的比较分析和抗病基因同源序列克隆的研究，目的是了解柑橘黄龙病抗性的分子机理，并为黄龙病抗病基因的利用奠定基础。主要研究内容和所得结果如下：
　　1.柑橘黄龙病毒源树筛选。采用PCR方法对采自江西大余县10棵疑似柑橘黄龙病病树（脐橙）叶片进行了黄龙病菌、植原体和衰退病毒的检测，结果发现其中两棵树（4号和5号）只含黄龙病菌，而不含植原体和衰退病毒。这两棵树被认为是理想的黄龙病毒源树，并选择4号毒源树用作后续试验。
　　2.不同柑橘品种对HLB的室内抗性鉴定。用获得的HLB毒源树对不同柑橘品种进行嫁接（芽接），之后用PCR方法定期（每月1次）检测各品种的感染情况，结果发现，在嫁接后3个月和4个月后分别从椪柑和琯溪蜜柚中检测到CLas，而温州蜜柑在嫁接8个月后仍然没有检测到CLas的存在。同时，在嫁接后8个月，椪柑和琯溪蜜柚各表现明显和轻微的黄龙病症状，而温州蜜柑仍无症状出现。表明椪柑高度感病，琯溪蜜柚次之，温州蜜柑高度抗病。
　　3.基因差异表达分析。采用基因芯片技术，对嫁接后4个月的椪柑和琯溪蜜柚植株叶片及其健康对照植株叶片进行基因差异表达分析。结果发现，椪柑共有差异表达基因1106个，其中上调基因564个，下调基因542个；琯溪蜜柚共有差异表达基因910个，其中上调基因491个，下调基因419个。与韧皮部堵塞物质相关的pp2基因在感染的椪柑和琯溪蜜柚中均呈上调表达；与半胱氨酸蛋白酶（cysteine proteinase）合成相关基因在琯溪蜜柚中均为上调表达，而在椪柑中存在不同程度的差异表达。许多代谢途径如光合作用、糖类代谢、叶绿素、病程相关蛋白和GDSL脂肪酸等的基因在两个柑橘品种中都存在着不同程度的差异表达。这些基因差异表达结果有助于阐明椪柑和琯溪蜜柚对黄龙病的抗病性差异。
　　4.抗病基因同源序列克隆。用抗病基因保守区域的简并引物对3个柑橘品种的抗病基因同源序列（RGAs）进行克隆并对RGAs进行序列分析。结果共获得26条RGAs，其中23条序列能够翻译成连续的氨基酸序列，其氨基酸序列都包含有NBS-LRR类抗病基因的几个保守区域。序列W-10和W-5各与柑橘抗衰退病毒CTV4基因和西红柿I2C基因聚成一类，推测这2个RGAs很有可能分别是与抗柑橘衰退病和抗镰刀菌相关的序列。

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作者
刘登全;
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作者单位

江西农业大学;

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授予单位江西农业大学;
学科植物病理学
授予学位硕士
导师姓名蒋军喜;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类柑桔病虫害;抗病性育种;
关键词
柑橘黄龙病; 抗性鉴定; 差异基因; 抗病基因; 同源序列克隆;

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