烟草应答白粉菌侵染的蛋白质组研究

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1、云南大学二零一三届硕士研究生学位论文烟草应答白粉菌侵染的蛋白质组研究研究生：舒雪萍导师：莫明和研究员祝明亮副研究员专业：微生物学方向：植病生防ProteomicAnalysisofPathogen—ResponsiveProteinsfromTobaccoLeavesInducedbyErysiphecichoracearumADissertationSubmittedtoYunnanUniversityinFulfillmentoftheRequirementfortheAwardoftheMasterDegreeShuXue--PingSupervised

2、byProf．MoMing-·HeZhuMing··LiangYunnanUniversity,Kunming，Yunnan，P．R．ChinaMay,2013云南大学硕士学位论文扉页：独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：堡耋盎日期：2尘墨至圭!壹!19论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有

3、关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)研究生签名：堡垒差导师签名：本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。研究生签名：导师签名：日期：云南大学硕士学位论文摘要烟草白粉病是由白粉病菌侵染引起的真菌病害，在烟草温室育苗期，以及高温高湿条件下的烟草大田生长期中

4、危害严重。白粉菌是专性活体营养型寄生真菌，侵入感病植物的表皮细胞，不引发寄主细胞死亡，而是与活的寄主组织建立长期亲和的相互作用以从寄主中获取营养。为了更好的理解这种相互作用的建立和维持机制，本研究以高感白粉病烟草品种红花大金元为研究对象，通过人工接种烟草白粉菌后，观察白粉菌分生孢子在叶片上的生长和侵染过程，以探明烟草白粉菌侵染过程中病原与植物互作的关键期。并选取其中的三个关键阶段，利用iTRAQ定量蛋白质组学的方法研究接种白粉菌后烟草叶片蛋白质组在这些阶段所发生的一系列变化。研究为进一步了解活体寄生菌克服植物的防御反应和利用植物活体营养的分子机制奠定了理论基础

5、。主要结果为：1．结合白粉菌形态特征以及ITS区分子特征鉴定，确定温室中自然感染的烟草白粉病的病原菌为菊科白粉菌(Erysiphecichoracearum)。在可控条件下(温度25℃，湿度80％)，烟草白粉菌分生孢子落在烟草叶片上2h后即开始萌发；7h后附着胞开始形成；16h后有的孢子开始出现次生菌丝；16h后次生菌丝不断形成，48h后可见呈交错生长、稠密网状的菌丝；72h后出现分生孢子梗结构，96h后可见成熟的分生孢子梗，分生孢子串生，完成一个生活周期。2．使用iTRAQ定量蛋白质组学方法比较了红花大金元烟叶在白粉菌侵染16h、32h和64h时的蛋白组变化

6、，发现124个蛋白表达有显著差异。这些差异蛋白的功能涉及12大类生物过程，包括：细胞的生长与分化，细胞结构，防御反应，能量合成，运输，蛋白的合成，蛋白的定向与储藏，转录，初级代谢和次级代谢。烟叶蛋白质组水平的一系列变化表明在烟草与白粉菌的互作过程中，植物的各种防御途径和生理状态发生了复杂而显著的变化。3．烟草与防御有关的蛋白在白粉菌侵染后16h被诱导表达，但在侵染32h后防御有关蛋白的表达明显下调。表明烟草感病品种在白粉菌侵染初期能启动自身的防御反应，但是由于后期阶段烟草自身防御反应部分被抑制，从而未能限制病原菌的生长和致病进程的发展。4．在白粉菌侵染下，烟草

7、5个“茉莉酸一应答”蛋白(胰蛋白酶抑制剂、渗II云南大学硕士学位论文调蛋白、碱性p-1，3-葡聚糖酶、Havl、NtPDRl)明显变化，而未发现“水杨酸应答”蛋白，推测茉莉酸信号途径对调节烟草对白粉菌的防御反应有重要作用。此外，本研究的蛋白质组数据还鉴定出“植物一白粉菌”互作中未被报道的蛋白，如渗调蛋白、胰蛋白酶抑制剂、非特异性脂类转运蛋白。关键词：植物蛋白质组；iTRAQ；白粉病；烟草IIIAbstractPowderymildew(PM)isaseriousfungaldiseaseofthecultivatedtobacco(Nicotianatabac

8、um)，whichisparticul