蜡质芽孢杆菌AR156的胞外多糖作为MAMP因子诱导拟南芥对丁香假单胞菌DC3000产生系统抗病性(ISR)开题报告

 2023-02-14 09:38:00

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

为抵御病原物的入侵,维持正常的生长与新陈代谢,植物自身存在一系列的防卫机制以应对自然界中大量的植物致病微生物包括真菌、细菌、病毒在内[1-2]。

这些防卫反应中最为典型的两种为系统获得性抗性(systemic acquired resistance,SAR)与诱导系统抗病性(induced systemic resistance,ISR)[2]。

SAR由植物内源合成的水杨酸(SA)积累而引发,内源SA水平的上升诱发了病程相关(pathogenesis-related,PR)蛋白PR1、PR2及PR5编码基因的表达[1-4]。

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标:本研究将通过研究拟南芥对AR156在根部定殖的感应方式及AR156诱导拟南芥对Pst DC3000的系统抗病性的方式,探究植物如何感应非病原根际微生物的定殖及非病原微生物在根际定殖后有时如何诱导植物产生系统抗病性。

研究内容:本研究拟以AR156诱导拟南芥对Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000(Pst DC3000)产生系统抗病性为研究对象,利用温室试验、RNA提取及反转录、荧光定量PCR、蛋白质印迹法等手段,对AR156真正诱导拟南芥产生系统抗病性的组分,及该组分诱导抗病性发生所涉及的各个信号通路等等进行研究,并以之为例深入探索非病原根际微生物诱导植物产生系统抗病性的机理。

拟解决的关键问题:蜡质芽孢杆菌AR156究竟是通过哪一部分而被植物感知并诱导植物系统抗性的产生的?

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3. 研究的方法与方案

研究方法:本实验采用拟南芥野生型株系Col-0,npr1(Bowling et al., 1994),信号通路突变体NahG (Delaney et al., 1994),etr1 (Bleecker et al., 1988)。

研究方法如下:1、确认AR156能在植株叶片上引发HR反应的组分。

分别取AR156胞外多糖、携带空载体的Pst DC3000菌悬液、携带avrRpt2的Pst DC3000菌悬液、携带AR156发酵上清液、AR156菌悬液在拟南芥与烟草叶片上进行HR反应测定。

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4. 研究创新点

本研究首次探究植物如何感知非病原根围微生物的定殖,而根围微生物又是如何诱导植物对病原菌产生系统抗病性的。

5. 研究计划与进展

2014年12月-2015年2月完成AR156胞外多糖的提取及在烟草、拟南芥上的HR反应测定。

2015年2月-2015年4月完成AR156可能诱抗组分对Pst DC3000的平板拮抗试验与温室诱抗试验。

2015年4月-2015年6月完成在AR156可能诱抗组分预处理后拟南芥野生型植株在Pst DC3000接种后的病程相关基因表达情况;同时完成在AR156可能诱抗组分预处理后拟南芥野生型植株体内ISR产生的相关防卫反应的测定。

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