枣疯病植原体基因组DNA分离和枣ERFs表达特性及功能预测

摘要

枣（Ziziphus jujuba Mill.）属鼠李科(Rhamnaceae)植物，是中国第一大干果树种。枣树的栽培过程中常伴随着病虫害的发生，其中最为严重的是植原体侵染引起的枣疯病，堪称枣树的癌症。为研究植原体与寄主枣树的互作关系，尝试分离了枣疯病植原体基因组DNA。同时进行了枣树AP2/ERF转录因子基因的转录组表达差异分析，研究了ERF基因在枣树抵抗植原体侵染过程中的可能作用。主要结果如下:
　　1.运用差速离心结合脉冲电泳分离枣疯病植原体基因组DNA，结果在1600～2200Kb之间出现一条清晰明亮的条带。PCR和RT-PCR均从回收的DNA溶液中检测到了植原体DNA。
　　2.提取植原体侵染不同时期的枣叶片RNA，进行转录组测序，从转录组数据中鉴定了93个枣AP2/ERF转录因子，93个枣树AP2/ERF转录因子都含有保守AP2结构域，不均匀的分布在枣树的12条染色体上。
　　3.对枣树中AP2/ERF转录因子基因在植原体侵入不同时期进行基因表达热图分析。结果显示ZjERF04、ZjERF20、ZjERF21、ZjERF11、ZjERF18、ZjERF22、ZjERF28、ZjERF62、ZjERF72和ZjERF109等基因在枣树发病期的表达量出现上调。对表达量上调的基因进行荧光定量鉴定，表明从植原体开始入侵到枣树发病的整个过程中ZjERF04、ZjERF20、ZjERF21、ZjERF11、ZjERF18、ZjERF22、ZjERF28和ZjERF62基因的表达量逐渐升高。说明这几个基因在枣树抵御植原体侵染过程中可能发挥调控作用。
　　4.用水杨酸和茉莉酸甲酯处理枣胚培苗，荧光定量PCR检测ZjERF04、ZjERF20、ZjERF21、ZjERF11、ZjERF18、ZjERF22、ZjERF28、ZjERF62、ZjERF72和ZjERF109基因在处理不同时间的枣苗中的表达量变化，结果表明10个基因在水杨酸处理2h后表达量都出现了升高，只有ZjERF04、ZjERF20、ZjERF21、ZjERF22、ZjERF11和ZjERF62在茉莉酸甲酯处理2h或16h表达量出现升高，初步说明目的基因在枣树响应胁迫过程中起作用，但是参与调控的胁迫途径不一样。
　　5.获得了转ZjERF11基因的抗性芽10个，转ZjERF18基因抗性芽15个。用H2O2处理ZjERF04、ZjERF11、ZjERF18基因瞬时表达的烟草叶片，结果显示ZjERF04表达的叶片中CAT和SOD活性在0～12h都比对照高，这表明了ZjERF04可能是潜在的对生物胁迫有重要作用的功能基因。

目录

声明

致谢

缩略词表Abbreviation

摘要

第一章 文献综述

1 植原体研究进展

1．1 植原体的生理特征及传播方式

1．2 植原体检测技术的研究现状

1．3 植原体的分类

1．4 植原体基因组研究现状

2 枣疯病研究现状

2．1 枣疯病病原及感病症状

2．2 枣疯病感病机制的研究

3 AP2／ERF家族转录因子研究进展

3．1 植物转录因子的概述

3．2 AP2／ERF家族转录因子

第二章 枣疯病植原体基因组DNA的分离

2．3 枣疯病植原体染色体DNA的提取

2．4 脉冲场电泳

2．5 胶回收

2．6 PCR检测目的DNA

2．7 荧光定量PCR分析

3 结果与分析

3．1 枣疯病植原体的提取及脉冲电泳纯化

3．2 PCR检测

3．3 植原体DNA纯化效果检测

4 结论与讨论

第三章 枣AP2／ERF家族转录因子的转录组分析

2．2 试验方法

2．3 枣转录组测序

2．4 枣AP2／ERF转录因子的转录组分析

2．5 实时荧光定量PCR分析

2．6 水杨酸和茉莉酸甲酯胁迫处理

3 结果与分析

3．1 枣AP2／ERF转录因子家族的鉴定和命名

3．2 枣AP2／ERF转录因子的染色体定位

3．3 枣AP2／ERF转录因子进化树构建及其分类

3．4 枣AP2／ERF转录因子的保守结构域和基序分析

3．5 AP2／ERF转录因子基因在植原体侵染过程中的差异表达分析

3．6 荧光定量PCR分析

3．7 水杨酸和茉莉酸甲酯胁迫分析

4 讨论

第四章 ZjERF04、ZjERF11和ZjERF18基因的烟草遗传转化和瞬时表达

1 前言

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验方法

3 结果分析

3．1 基因克隆

3．2 表达载体及转化农杆菌鉴定

3．3 烟草遗传转化

3．4 PCR检测

3．5 CAT，SOD酶活测定

4 讨论

参考文献