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黄瓜花叶病毒干扰番茄花叶病毒在番茄中坏死的机制研究

作　者: 张立红
导　师: 陈集双
学　校: 浙江理工大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 黄瓜花叶病毒番茄花叶病毒干扰作用坏死表型 microRNA
分类号: S436.412
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)和番茄花叶病毒(Tomato mosaic virus, ToMV)是侵染番茄(Solanum lycopersicum)的两种主要病毒。ToMV-N5为2005年本实验室于上海番茄分离获得,可引起合作903番茄产生顶端坏死,而使中蔬4号番茄表现花叶症状。前期研究结果表明,CMV- Fny接种后,复合接种ToMV-N5,在合作903番茄上表现干扰作用,在中蔬4号番茄上表现协生作用;该现象与番茄中Tm2基因型有关。本论文研究CMV-Fny和ToMV-N5的互作在几个番茄品种上的症状表现及其与Tm2基因型的关系,以及CMV-Fny和ToMV-N5在合作903番茄上的干扰作用对Tm2基因、miRNAs表达量的影响,为研究CMV-Fny干扰ToMV-N5在番茄中坏死的分子机制提供依据。1、采用单独和复合接种的方法,研究CMV-Fny和ToMV-N5在合作903番茄及其父、母本和Money maker番茄上的症状表现,结果显示,两种病毒的复合侵染在杂交种合作903番茄上表现为干扰作用,在合作903番茄父、母本和Money maker番茄上表现为协生作用。2、对合作903番茄及其父、母本植株中Tm2基因进行克隆测序,结果显示三个番茄品种的Tm2基因型分别为:Tm-22/ tm-2、tm-2/ tm-2和Tm-22/ Tm-22。3、采用荧光定量PCR方法,研究CMV-Fny和ToMV-N5的单独和复合侵染对合作903番茄Tm2基因表达量的影响,结果显示,CMV-Fny的单独侵染不引起Tm2基因表达量的变化,ToMV-N5的单独侵染相对于它与CMV-Fny的复合侵染,Tm2基因表达量显著增加。4、采用荧光定量PCR方法,根据番茄miRNAs芯片杂交结果,选择与番茄形态发育、激素应答和代谢相关的10条miRNAs(miR156、miR159、miR160、miR162、miR164、miR165/166、miR167、miR168、miR169和miR171),对CMV-Fny和ToMV-N5单独和复合侵染的合作903番茄叶片中miRNAs表达量的变化进行检测。结果显示,两种病毒的单独和复合侵染引起miRNAs表达量的增加,其中miR162和miR168的变化最为显著。ToMV-N5的单独侵染对以上10条miRNAs表达量的影响最小,复合侵染居中,CMV-Fny的单独侵染产生的影响最大。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-12
略语表  12-13
第一部分文献综述  13-29
  1.1 番茄病毒病  13-16
    1.1.1 番茄病毒病的主要毒原及危害  13
    1.1.2 番茄花叶病毒的生物学特征  13-15
    1.1.3 黄瓜花叶病毒的生物学特征  15-16
  1.2 病毒间的相互作用  16-18
    1.2.1 干扰作用  16-17
    1.2.2 协生作用  17-18
  1.3 植物抗病基因  18-23
    1.3.1 植物抗病基因的研究与应用  18-21
    1.3.2 番茄的抗病基因  21-23
      1.3.2.1 番茄Tm1 基因的特征  21
      1.3.2.2 番茄Tm2 基因的特征  21-22
      1.3.2.3 Tm2 基因的抗病机理  22-23
  1.4 植物microRNA 研究进展  23-27
    1.4.1 RNA 沉默现象和microRNA 的发现  23-24
    1.4.2 植物体内miRNAs 的产生和作用方式  24-25
    1.4.3 植物miRNAs 的功能  25-26
    1.4.4 miRNAs 在病毒与寄主互作中的作用  26-27
  1.5 本论文研究的目的、意义及内容  27-29
    1.5.1 研究目的和意义  27
    1.5.2 研究内容  27-29
第二章 ToMV-N5 和CMV-Fny 在几个番茄品种上的互作  29-37
  前言  29-30
  2.1 材料与方法  30-33
    2.1.1 毒源与植物材料  30
    2.1.2 酶与试剂  30
    2.1.3 病毒粒子的提取  30-31
    2.1.4 病毒的接种  31
    2.1.5 病毒总RNA 的提取  31-32
    2.1.6 病毒检测引物的设计及筛选  32
    2.1.7 RT-PCR 扩增  32-33
  2.2 结果与分析  33-36
    2.2.1 ToMV-N5 和CMV-Fny 在几个番茄品种上的症状表现  33-35
    2.2.2 合作903 番茄母本植株上ToMV-N5 的检测  35-36
  2.3 小结与讨论  36-37
第三章 CMV-Fny 和ToMV-N5 的互作对Tm2 基因表达量的影响  37-51
  前言  37
  3.1 材料与方法  37-43
    3.1.1 毒源与植物材料  37
    3.1.2 酶与试剂  37-38
    3.1.3 番茄基因组DNA 的提取  38
    3.1.4 Tm2 基因PCR 扩增引物的设计及筛选  38-39
    3.1.5 Tm2 基因的PCR 扩增反应  39
    3.1.6 PCR 产物的回收  39-40
    3.1.7 病毒粒子的提取  40
    3.1.8 病毒的接种  40
    3.1.9 病毒总RNA 的提取  40
    3.1.10 DNA 消化酶处理总RNA  40-41
    3.1.11 荧光定量PCR 引物的设计及筛选  41-42
    3.1.12 RT-PCR 扩增  42-43
    3.1.13 数据处理  43
  3.2 结果与分析  43-50
    3.2.1 合作903 番茄及其父、母本中Tm2 基因的检测  43-44
    3.2.2 合作903 番茄及其父、母本中Tm2 基因的全序列分析  44-49
    3.2.3 荧光定量PCR 检测结果  49-50
  3.3 小结与讨论  50-51
第四章 CMV-Fny 与ToMV-N5 的互作对miRNAs 表达量的影响  51-60
  前言  51
  4.1 材料与方法  51-54
    4.1.1 毒源与植物材料  51-52
    4.1.2 酶与试剂  52
    4.1.3 病毒粒子的提取  52
    4.1.4 病毒的接种  52
    4.1.5 病毒总RNA 的提取  52
    4.1.6 DNA 消化酶处理总RNA  52
    4.1.7 荧光定量PCR 检测miRNAs 引物的设计及筛选  52-53
    4.1.8 RT-PCR 扩增  53-54
    4.1.9 数据处理  54
  4.2 结果与分析  54-58
  4.3 小结与讨论  58-60
总结与展望  60-61
参考文献  61-67
附录：重要溶液的配制  67-68
致谢  68-69
攻读硕士学位期间的研究成果  69

黄瓜花叶病毒干扰番茄花叶病毒在番茄中坏死的机制研究

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