NaPLP 及 NaMLP 在野生烟草抵御链格孢菌中的功能研究

	NaPLP 及 NaMLP 在野生烟草抵御链格孢菌中的功能研究; The roles of NaPLP and NaMLP in Nicotiana attenuata resistance to Alternaria alternata
	程俊斌
导师	吴劲松
学位专业	生物化学与分子生物学
关键词	链格孢菌斜纹夜蛾茉莉酸乙烯野生烟草
摘要	链格孢菌(Alternaria alternata)是一种营腐生性生活的病原真菌，它感染烟草叶片后会导致烟草赤星病。在链格孢菌侵染野生烟草（Nicotiana attenuata）的过程中，野生烟草会激活一系列的防御反应。我们前期通过转录组发现一个patatin-like蛋白基因和一个miraculin-like蛋白基因被链格孢菌高水平诱导，但是它们的具体功能未知。我们在本论文中综合利用了分子生物学、生物化学等手段研究了它们在野生烟草抵御链格孢菌中的功能以及可能的作用机制。Patatin-like蛋白(PLP)是一种糖蛋白，具有脂酶活性，最早在马铃薯块茎中被发现。然而，PLP是否参与了野生烟草抵御链格孢菌的过程尚不清楚。在本论文中，我们发现了一个NaPLP基因，该基因的表达可以被链格孢菌高水平诱导。随后我们利用病毒介导的基因沉默（virus –induced gene silencing，VIGS）技术沉默了NaPLP的表达，发现NaPLP的沉默增强了野生烟草对链格孢菌的抗性。NaPLP表达水平的降低可以提高茉莉酸(NaACS1, NaACO1)和乙烯(NaLOX3)关键合成酶基因的表达。在缺乏茉莉酸的植株和对乙烯不敏感的植株中，真菌对NaPLP的诱导显著降低。此外，无论是茉莉酸甲酯(MeJA)还是乙烯利(ethephon)外源处理均能诱导NaPLP的表达。茉莉酸甲酯和乙烯利的共处理可以协同诱导NaPLP的表达，这种协同诱导在很大程度上依赖于内源的茉莉酸和乙烯信号通路。神秘果素（miraculin）是一种糖蛋白，最早分离自神秘果中，其可以将灵长目动物感受到的酸味转化为甜味。我们发现了一个属于kunitz型大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)家族的miraculin-like蛋白(MLP)基因。该基因的表达可以被链格孢菌及斜纹夜蛾幼虫的口腔分泌物所高度诱导。利用VIGS技术，我们发现NaMLP的沉默同样也增强了野生烟草对链格孢菌的抗性，但该基因对斜纹夜蛾幼虫却起着负调控的作用。在缺乏茉莉酸的植株和对乙烯不敏感的植株中，真菌对NaMLP的诱导同样也显著降低。此外，茉莉酸甲酯也可以高度诱导NaMLP的表达，且茉莉酸甲酯和乙烯利的共处理可以协同诱导NaMLP的表达，这种协同诱导同样也在很大程度上依赖于内源的茉莉酸和乙烯信号通路。最后，我们发现NaMLP具有胰蛋白酶抑制剂活性，并定位于细胞膜上。NaMLP正调控野生烟草对斜纹夜蛾幼虫的抗性，很可能依赖于NaMLP的定位于膜上的蛋白酶抑制剂活性。通过本论文，我们明确了野生烟草NaPLP和NaMLP在抵御链格孢菌及斜纹夜蛾幼虫方面的功能，并初步了解了这两个基因的作用机制及表达调控。对今后野生烟草和链格孢菌及斜纹夜蛾幼虫的相互作用的研究具有一定的参考作用。
	2019-06
学位授予单位	中国科学院昆明植物研究所
学位名称	硕士
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/74044
专题	昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	程俊斌. NaPLP 及 NaMLP 在野生烟草抵御链格孢菌中的功能研究, The roles of NaPLP and NaMLP in Nicotiana attenuata resistance to Alternaria alternata[D]. 中国科学院昆明植物研究所,2019.

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NaPLP及NaMLP在野生.pdf（2380KB）	学位论文		限制开放	CC BY-NC-ND	请求全文