群体感应在丁香假单胞菌烟草致病变种与烟草互作中的调控作用
文献类型：学位论文
| 作者 | 程菲菲
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| 答辩日期 | 2017-05 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院生态环境研究中心 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 庄国强 |
| 关键词 | 群体感应 N-酰基高丝氨酸内酯 Quorum Sensing 转基因烟草 N-acylhomoserine Lactone 丁香假单胞菌烟草致病变种 Transgenic Tobacco Plants 病原菌与植物互作 P.syringae Pv. Tabaci 11528 Pathogen-plant Interactions |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 其他题名 | Quorum sensing regulation on the interactions betweenP. syringae pv. tabaci 11528 and tobacco plants |
| 英文摘要 | 植物病害是当今农业面临的一个巨大挑战。目前，植物病害的防治大多是施用农药。然而，农药的过量使用不仅严重影响了经济和农业生态，还极大程度地威胁动物甚至人类的健康。因此，稳定且环境友好型的生物防治越来越受到关注。近年来，通过植物遗传转化技术，在模式植物烟草导入多种功能酶基因已成功提高了植物的抗病性。 群体感应（Quorum Sensing，QS）作为一种微生物细胞间交流方式，能调控细菌多种生理行为。目前，利用 QS信号分子干扰植物病原菌生理行为，提高植 物抗病害的能力成为生物防治领域的研究热点。虽然 QS信号分子 N-酰基高丝氨 酸内酯（AHL）转基因植物在植物抗病性上表现出了很好的效果，但 QS在植物 病原菌中的调控功能及在植物保护中的应用机制还没有完全被阐明。为了回答这 两个科学问题，本研究以植物病原菌丁香假单胞菌烟草致病变种（Pseudomonas syringae pv. tabaci 11528，Pta11528）与产 QS信号分子转基因烟草（Nicotiana tabacum L.）为模式研究对象，研究 QS在病原菌与植物互作中的调控作用，包 括以下两方面的工作： 1.丁香假单胞菌烟草致病变种（P. syringae pv. tabaci 11528）的 QS调控作用 AHL介导的 QS调控主要发生在对数期至稳定期的过渡期。QS系统是病原 菌 Pta11528基因表达的重要调节子，调控基因组中的 18.5%蛋白编码基因表达， 其中负调控病原菌 Pta11528的毒性及移动性。3OC6-HSL是病原菌 Pta11528的 主要 QS信号分子，在 QS调控中起到关键的作用。此外，在病原菌 Pta11528与宿主烟草相互作中，AHL介导的 QS调控早期的病原菌 Pta11528定殖和后期的烟草感染等不同阶段。 2.产 QS信号分子 AHL转基因烟草提高抗病性的分子机制产 QS信号分子 AHL转基因烟草提高了对病原菌 Pta11528的抗性。在病原菌 Pta11528与烟草互作的早期，转基因植物产 AHL不影响 Pta11528在烟草叶 片上的定殖方式和定殖位点，但抑制其生长。转基因烟草产生的群体感应信号分子 AHL与病原菌 Pta11528产的 AHL种类相同，转基因烟草产 AHL干扰病原菌 Pta11528的基因表达模式，提高其鞭毛合成相关基因的表达量。接种病原菌后烟草防卫基因才被诱导表达，且接种后转基因烟草产 AHL可激活广泛的植物防卫 反应。 通过以上研究，我们发现：AHL介导的 QS系统负调控病原菌 Pta11528与 植物互作的致病性；此外，转基因植物产 AHL不仅抑制病原菌在植物上的附生 生长，还干扰了病原菌的早期基因表达，提高了鞭毛的合成，从而提前诱导了植 物免疫力。这些研究结果进一步促进我们对 QS在病原菌与植物互相作用过程中 的调控认识，为 QS调控在植物病害的生物防治的应用提供了理论指导和分子基 础。 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/38607]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_中国科学院环境生物技术重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院生态环境研究中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 程菲菲. 群体感应在丁香假单胞菌烟草致病变种与烟草互作中的调控作用[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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