1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
大豆疫霉(Phytophthora sojae)引起的大豆根茎腐病是威胁全世界大豆生产的毁灭性病害之一,每年导致全球十几亿美元的直接经济损失[1]。
研究大豆疫霉侵染大豆过程中效应分子的作用机制对于进一步揭示在与寄主互作过程中的病原菌的侵染机制非常重要[2-4]。
大豆疫霉基因组中有将近 400 个 RxLR 效应分子,研究发现效应分子的RxLRmotif 可以与植物细胞膜上的 PI3P 结合,帮助效应分子进入寄主细胞内[5-8]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:通过对一个定位于微管蛋白的效应分子Avh262的克隆和构建其突变体,使Avh262及其突变体在烟草叶片和大豆根毛中表达,定位Avh262的功能域,观察这些突变体的亚细胞定位的改变和促侵染作用的变化,从而进一步揭示,病原菌和寄主植物互作的机制。
研究内容:对Avh262效应分子进行克隆,并构建3个不同的缺失突变体,将该效应分子及其突变体连接到PBin-GFP载体上,导入GV3103农杆菌中。
通过烟草注射和根毛转化分别在烟草叶片和大豆根毛中表达,通过观察对比病斑总结这些突变体的侵染作用的变化,利用荧光显微镜观察这些突变体的亚细胞定位的改变。
3. 研究的方法与方案
研究方法1.分析Avh262功能域,设计突变体并将Avh262及突变体构建到载体pBIN-GFP上2.将所构建的载体通过电击转化的方式转入到农杆菌GV3101内。
3.将Avh262及其突变体通过农杆菌介导的瞬时表达的方法在烟草和大豆中表达。
4.烟草注射36至48小时后,用辣椒疫霉侵染,36小时后观察侵染状况;长出的根毛用大豆疫霉侵染。
4. 研究创新点
大豆疫霉RxLR效应分子Avh262是首个发现定位于微管蛋白的效应分子,通过构建不同的缺失突变体,有利于对Avh262的功能域进行定位和分析。
同时,分析该效应分子及其突变体的亚细胞定位的改变以及对寄主植物侵染作用的变化,有利于揭示该效应分子对寄主植物的作用机理,并且能够观察效应分子的亚细胞定位改变对其侵染寄主的影响。
5. 研究计划与进展
2014年9月2014年10月 设计Avh262突变体,并将其构建到pBIN-GFP载体上,将构建好的质粒转入到农杆菌GV3101中2014年10月2014年11月将转入成功的农杆菌进行烟草注射,进行瞬时表达;做根毛转化2014年11月2014年12月用辣椒疫霉侵染烟草,大豆疫霉侵染大豆根毛,观察亚细胞定位的变化和侵染状况的改变预期进展 掌握分子生物学研究的基本实验技巧和思路;确定大豆疫霉RxLR效应分子功能域;发现总结效应分子亚细胞定位对于病原菌侵染植物的影响。
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