白花泡桐PfLAC对泡桐丛枝植原体的响应

• 花匠小妙招
• 2025-02-24 14:50

　　白花泡桐[Paulownia fortunei(Seem.)Hemsl.]是原产于我国的速生树种,在防风固沙、美化环境和保障粮食安全等方面具有重要作用。但是泡桐生长过程中易感染植原体,引起泡桐丛枝病(Paulownia witches’broom,Pa WB),导致幼树死亡,大树材积量下降,给农林业生产造成巨大的经济损失,严重影响泡桐产业发展。漆酶在植物中可以通过参与木质素合成促进次生细胞壁木质化,防止病原体传播,减少病原菌和毒素的渗入。为研究泡桐漆酶(PfLAC)对丛枝植原体入侵的响应,本研究基于白花泡桐基因组数据,利用生物信息学手段对泡桐漆酶基因家族成员进行鉴定和表达分析,筛选与泡桐丛枝病相关的成员,通过与泡桐丛枝病发生过程中m RNA、miRNA、circ RNA和lnc RNA数据的关联分析,绘制了泡桐漆酶表达的竞争性内源RNA(ce RNA)网络,该结果为深入了解漆酶对泡桐植原体侵染的响应提供依据。本文的研究结果归结如下:1.鉴定了白花泡桐的PfLAC家族成员。利用生物信息学方法在白花泡桐基因组内鉴定到56个PfLACs,发现片段复制事件是PfLAC扩张的主要模式,根据其在染色体上的定位命名为PfLAC1-56,通过分析泡桐LAC的系统进化关系将PfLAC分为六个亚家族,同一亚家族的基因结构和保守基序类型相似,蛋白质结构显示PfLAC多由无规则卷曲螺旋结构组成,且含有铜离子结合位点。顺式作用元件分析结果显示PfLAC含有光响应、激素类和产生植物抗菌素等多类元件,可能与PfLAC的功能多样性相关。2.PfLAC参与木质素合成。PfLACs在泡桐各个部位普遍表达,在茎段和根中高表达,属于组成型基因。对泡桐病健苗相同部位的表达量分析发现同一基因的表达量存在较大差异,同时木质素染色结果显示木质素含量在病苗茎段中的含量较高,健康苗含量较少,推测PfLAC通过调控木质素含量的变化响应泡桐丛枝植原体。3.筛选到响应泡桐丛枝植原体的PfLAC。通过分析PfLAC在泡桐丛枝病发生不同阶段的表达量及变化趋势,发现有12个PfLACs响应植原体的侵染。利用分子对接模型分析了12个PfLACs与MMS和Rif的配对模式,除PfLAC22未与MMS形成稳定的氢键之外,其余11个PfLACs全部可以MMS和Rif形成氢键,且与Rif的对接活性更强。4.绘制了调控PfLAC的ce RNA网络。结合调控PfLAC的ce RNA在泡桐丛枝病发生不同阶段的表达量及变化趋势推测调控PfLAC3、PfLAC5、PfLAC7、PfLAC8、PfLAC9和PfLAC42的pf-mi R397a、pf-mi R41、circ RNA312和circ RNA660共同参与泡桐对植原体侵染的响应。综上所述,本文基于白花泡桐基因组数据,利用生物信息学手段和全转录组数据在白花泡桐中鉴定了PfLAC并分析了PfLAC以及调控PfLAC的ce RNA在泡桐丛枝病发生过程中的表达量及变化趋势,筛选到了响应泡桐丛枝病的PfLAC,为研究PfLAC的具体功能提供了理论依据。   

[关键词]：

白花泡桐;漆酶;木质素;植原体;ceRNA网络

[文献类型]： 硕士论文
[文献出处]：

河南农业大学2023年

[格式]：PDF原版; EPUB自适应版(需下载客户端)

相关知识

《Mol Plant》泡桐速生及泡桐丛枝病形成的机理研究
白花泡桐丛枝病的防治方法
泡桐标准综合体 第5部分：泡桐丛枝病防治DB41
白花泡桐花的化学成分研究
白花泡桐上山造林技术初探
不同坡向、坡位对白花泡桐幼龄林生长的影响
改良白花泡桐组织培养及快速繁殖
白花泡桐种子萌发特性的研究
白花泡桐上山造林研究初报
植物病理学：Phytoplasma植原体

网址: 白花泡桐PfLAC对泡桐丛枝植原体的响应 https://m.huajiangbk.com/newsview1688326.html