{title}{title}
|
选题名称 |
樟疫霉CRN4和CRN5效因子基因生物学信息分析和克隆 |
||||
|
研究的目的 及意义 |
樟疫霉（Phytophthora cinnamomi）属于卵菌门(Oomycota)、卵菌纲(Oo．mycetes)、霜霉目(Peronosporales)、腐霉科(Pythia-ceae)、疫霉属(Phytophthora)，可侵染樟属植物引起根部腐烂以及枝干溃疡等病害，会对樟属植物造成毁灭性打击。据报道，樟疫霉已经造成澳大利亚西南地区森林发生结构和植物种群变化，已经严重威胁到当地自然生态系统以及生物多样。在中国，樟疫霉还可以危害雪松，造成雪松疫霉腐烂病。樟疫霉广泛分布于美洲、欧洲以及东亚、南亚和大洋洲等地区，可侵染包括林木以及农作物在内的超过3 000多种植物，是森林病害防治的重要病原菌之一（韩长志，2012）。 樟疫霉菌分布广、寄主也很多,虽然被危害的植物表现的症状不大相同,但大多数是危害植物的根部。（劳有德、陈海红，2016）。 随着分子生物学技术以及基因组学的发展，特别是疫霉属中致病疫霉(Phytophthora infestans)、大豆疫霉(Phytophthora sojae)以及橡树疫霉(Phytophthora rctmorllfn)等病原菌全基因组序列的释放，极大地促进了疫霉 菌的研究。利用分子生物学方法对疫霉属病原菌进行鉴定，可以有效弥补传统形态学鉴定的局限性。如何利用分子生物学技术快速有效地进行准确鉴定樟疫霉，成为学术界急需解决的问题之一（韩长志，2012）。 CRN基因家族是卵菌中发现的一组基因，与RxLR家族类似，属于寄主胞质效应分子。首先在致病疫霉中被报道能引起烟草的细胞死亡，并因此命名(Crinkler and necrosis protein)。本研究采用生物信息学的方法对樟疫霉家族进行了分析，表明该基因家族为卵菌所特有，且具有保守的LQLFLAK序列元件和HVLVVP序列元件。本研究利用生物信息学，根据其余物种已报道的大量效应子的序列对樟疫霉的全基因数据库进行同源性搜索，同时对其生物信息学功能进行预测，由此挖掘出24多个CRN候选效应子基因。本研究借助农杆菌介导的PVX病毒表达系统，对樟疫霉中CRN效应子CRN4和CRN5的生物学功能进行了初步的功能分析。在本氏烟上瞬时表达这2个樟疫霉CRN家族效应子，并验证了其是否对老鼠细胞凋亡前体蛋白bax或者激发子INF1引起的植物细胞死亡具有抑制作用，或者能够激发植物的免疫反应，从而对了解寄主与樟疫霉在分子水平上的互作机理产生重要意义。 |
||||
|
国内外同类 研究概况 |
樟疫霉病原菌是一类重要的造成植物根腐的病原物,寄主范围十分广泛,(Zentmyer, 1980)。 樟疫霉最先于1922年发现与苏门答腊岛樟属植物上，造成樟属植物（Cinnamomum burnannii）条形溃疡病。现在樟疫霉广泛分布于美洲、欧洲、大洋洲以及东南亚地区，近70多个国家和地区有关樟疫霉的报道。其寄主范围极为广泛，已从3000多种林木、农作物等寄主植物上分离得到182种菌株（Hardham 2005）。澳大利亚、美国、日本、英国、马来西亚以及我国的台湾省等热带和亚热带地区均有分布,在国外是一种常见病害。可侵染按树、山茶、樟树、栗、金鸡纳树、石楠、橡、杉、柏、松等林木,梨、桃、李、菠萝等果树及瓜、椒等农作物达9百多种,是植病中一种重要病原菌（黄世钰，1984）。樟疫霉破坏可以引起外来物种入侵，导致原始森林植被替换，还可以破坏大量休闲旅游区及经济林（Greslebin et al.2005）。更为严重的是樟疫霉可以侵染大量珍稀濒危物种，已被澳大利政府列为15种危及生态系统、生态过程及澳大利亚经济的“Key Threatening Processes”之一（Dunstan et al.2010），并被世界保护联盟物种生存委员会（IUCN Species Survival Commission）列为全球100个最具突破性侵入物种之一。樟疫霉在我国东南沿海地区（包括上海、江苏、浙江、福建籍台湾）及云南、北京等地有一定分布，严重引起鳄梨、刺槐、雪松及山茶花、杜鹃花等各种名贵植物的发病与死亡。（邱睿，2014） |
||||
|
研究内容 及计划 |
研究内容 1、固/液培，磨菌丝体，提DNA，电泳 2、PCR，电泳 3、纯化回收，电泳 4、切PVX载体 5、PVX载体和PCR产物连接 6、连接产物大肠杆菌转化 7、过夜，PCR 菌落 实验进程安排 2016.11.20―2016.12.30：查阅文献，做好预备实验； 2017.1.1－2017.2.20：提取樟疫霉菌丝基因组DNA、RNA，合成cDNA； 效应子CRN4和CRN5的生物信息学分析；效应子CRN4和CRN5基因克隆及重 组质粒的构建； 2017.2.21－2017.4.20：农杆菌GV3101感受态细胞的制备和转化方法；利 用农杆菌介导的PVX病毒表达系统在本氏烟上瞬时表达樟疫霉RxLR效应 子CRN4和CRN5；鉴定是否抑制Bax诱导HR或者抑制INF1引起的植物细胞 死亡； 2017.4.21－2017.6.5：效应子CRN4和CRN5的转录水平分析,撰写毕业论文。 |
||||
|
特色与创新 |
借助农杆菌介导的PVX病毒表达系统，对樟疫霉中CRN效应因子CRN4和CRN5的生物学功能进行初步分析。本氏烟上瞬时表达得出结论，对了解寄主与樟疫霉在分子水平上的互作机理产生重要意义。 |
||||
|
指导教师 意 见 |
指导教师签名： 年 月 日 |
||||
资料编号：[78019]
