西瓜噬酸菌红光受体蛋白相关基因bphP和bphO功能的研究

2020-12-08阅读(206)

论文摘要

瓜类细菌性果斑病(Bacterial fruit blotch,BFB)为主要发生在西瓜、甜瓜等葫芦科作物上的细菌病害,严重影响西瓜、甜瓜产业的健康发展。该病害的病原菌为西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli)。实验室前期研究表明西瓜噬酸菌野生型菌株Aac5在光照及黑暗条件下运动性、生物膜形成等关键致病因子表型差异显著,然而对其潜在的分子机制尚不清楚。已有研究表明植物病原细菌红光受体BphP能通过影响红光信号进而调控致病过程,那么西瓜噬酸菌中是否存在红光受体BphP?且是否参与调控光照及黑暗条件下的致病差异?生物信息学分析表明西瓜噬酸菌Aac5中存在红光受体蛋白BphP的相关基因bphP和bphO,本研究利用基因敲除技术、表型测定方法、荧光定量PCR及Western Blot技术探究了Bphp致病生物学功能,研究结果表明:相较于野生型,在红光条件下,突变体?bphP生物膜的形成能力以及运动性显著增强,在不同的光照处理下生长能力均下降,在光照下致病力下降;而突变体?bphO的生物膜形成能力增强,运动能力和致病性降低,但两个基因的缺失均不影响非寄主的过敏性反应。bphP和bphO基因的缺失影响鞭毛相关基因fliC、胞外水解酶基因eng、菌毛相关基因pilQ、趋化性相关基因cheA、毒力蛋白基因trbC和Ⅲ型分泌系统(TypeⅢsecretion system,T3SS)关键基因hrpG和hrpX等的表达,而且bphP对这些致病相关基因的表达调控受到光的影响。在探究BphP蛋白与T3SS之间的关系时,通过荧光定量PCR和Western Blot实验发现基因bphP缺失后hrpG和hrpX在转录和蛋白水平均出现下调趋势,这一趋势在光照和黑暗条件下有所不同。综上所述,西瓜噬酸菌BphP调控致病性的生物学功能依赖于光,BphP感知红光信号进而调控运动性、生物膜、生长能力等致病因子的表达,并参与调控T3SS关键因子hrpG和hrpX的表达。

论文目录

摘要

abstract

第一章引言

1.1 瓜类细菌性果斑病简介

1.1.1 果斑病及其病原菌

1.1.2 西瓜噬酸菌致病机理

1.1.3 检测鉴定与防治

1.2 细菌红光受体蛋白BphP概述

1.2.1 光与光受体蛋白

1.2.2 光与致病力的关系

1.2.3 BphP结构与信号传导

1.2.4 BphP与致病力的关系

1.3 研究目的与意义

第二章 bphP和bphO生物信息学预测

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.2.1 西瓜噬酸菌bphP和bphO基本信息

2.2.2 西瓜噬酸菌bphP和bphO氨基酸疏水性预测和跨膜结构域预测

2.2.3 西瓜噬酸菌BphP结构域预测

2.2.4 西瓜噬酸菌bphP和bphO氨基酸系统发育树构建

2.3 结果分析

2.3.1 西瓜噬酸菌bphP和bphO基本信息

2.3.2 蛋白疏水性及跨膜结构域分析

2.3.3 结构预测

2.3.4 同源性分析

2.4 小结与讨论

第三章 bphP和bphO突变体构建及功能分析

3.1 实验材料

3.1.1 供试菌株及质粒和植物材料

3.1.2 实验仪器设备

3.1.3 实验试剂和培养基

3.2 实验方法

3.2.1 引物设计

3.2.2 突变体菌株构建

3.2.3 互补菌株构建

3.2.4 致病性测定

3.2.5 烟草过敏性反应测定:

3.2.6 运动性测定

3.2.7 生物膜测定

3.2.8 生长能力

3.2.9 相关基因表达量分析

3.3 结果分析

3.3.1 突变体菌株构建及验证

3.3.2 互补菌株构建及验证

3.3.3 致病性测定

3.3.4 烟草过敏性反应测定结果

3.3.5 运动性结果分析

3.3.6 生物膜结果分析

3.3.7 生长能力测定结果

3.3.8 基因表达量分析

3.4 小结讨论

第四章 Bph P与 T3SS关系研究

4.1 实验材料

4.1.1 供试菌株及质粒

4.1.2 实验设备仪器

4.1.3 实验试剂和培养基

4.2 实验方法

4.2.1 实时荧光定量PCR

4.2.2 Western Blot

4.2.3 基因bphP在不同时间点表达水平测定

4.2.4 hrpG/hrpX表达量测定

4.3 实验结果

4.3.1 bphP在不同时间点转录/翻译水平测定

4.3.2 hrpG和hrpX转录水平测定

4.3.3 hrpG和hrpX翻译水平测定

4.4 小结讨论

第五章全文结论与展望

5.1 全文结论

5.1.1 完成了西瓜噬酸菌BphP蛋白相关基因bphP和bphO的生物信息学分析

5.1.2 获得了西瓜噬酸菌基因bphP和bphO突变体菌株及其互补菌株

5.1.3 解析了西瓜噬酸菌基因bphP和bphO生物学表型

5.1.4 初步明确了BphP与T3SS的关系

5.2 展望

参考文献

作者简介

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 闫建培

导师: 赵廷昌

关键词: 西瓜噬酸菌,蛋白

来源: 吉林农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农业基础科学,植物保护

单位: 吉林农业大学

分类号: S432.42

总页数: 56

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标签：西瓜噬酸菌论文; 蛋白论文;

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