解脂亚罗酵母对苹果采后病害生防效力及诱导苹果抗性相关基因影响的研究

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苹果在世界果蔬中占有重要地位且品种多样,其“红富士”品种是我国重要的经济作物,产量巨大。然而,苹果在采后往往会受到环境中各种病菌的侵染而腐烂导致经济损失,其中有两种病菌最为常见:扩展青霉(Penicil li um ex pansum)和灰葡萄孢(Bot ryt is cinerea)。本研究以富士苹果为材料,在20℃的条件下利用解脂亚罗酵母(Yar row ia lipol yt ica)对其采后两种病害进行生物防治,并初步探索了其诱导苹果抗性的生理和分子机制。结果表明:1,用不同浓度的Y.lipol yt ica来处理苹果都能显著抑制由P.expansum及B.cine rea引起的发病率,减小苹果采后腐烂直径,其中最适宜浓度为1×108cells/mL。Y.lipol yt ica处理常温储藏下的苹果也能降低其采后病害发病率,且不影响果实的贮藏品质。2,测定Y.lipolyt ica处理苹果后其组织中的几种抗性相关酶:过氧化物酶(PO D),多酚氧化酶(PPO),苯丙氨酸解氨酶(PAL)和几丁质酶(C HI)的酶活结果表明,这四种酶活性均有提高,说明抗性相关酶在苹果果实抗病过程中起着一定作用,揭示了Y.lipolyt ica处理苹果后其抗病能力提高的生理机制。3,应用蛋白质组学技术对Y.lipoly t ica诱导苹果果实总蛋白进行了分析比较,结果显示,显著差异蛋白35个,其中18个上调、17个下调;Gene O ntolo gy分析结果表明,35个差异显著蛋白涉及到了三大过程,主要集中在生物过程中,有10个亚类,且具有相关防御反应在生物过程中占有4个亚类,其次是分子功能,有8个亚类,细胞组分有3个亚类。在鉴定的蛋白中,发现类甜蛋白(PR-5)前体及类核酸酶(PR-10)等抗性蛋白家族的蛋白表达显著上调,表明Y.lipolyt ic a能诱导果实抗性蛋白表达。4,利用转录组学技术对Y.lipol yt ica诱导的苹果基因组转录信息进行分析,获得了大量转录数据。结果表明,有607个差异表达基因,上调461个,下调146个。对其中487个显著差异基因进行了GO分析和K EGG Pathway分析,初步的结果揭示了这些基因的功能主要是在生物过程和分子功能这两大类别。在功能注释中,抗性应答反应过程在GO分类中有6个亚类,表明抗性反应在Y.lipol yt ica处理苹果的反应中起着重要作用。转录结果还表明,PR基因家族有PR-1,4,5,9以及抗敏基因等表达显著上调,初步揭示了酵母诱导苹果抗性的分子机制。
摘要第5-7页
abstract第7-8页
第一章 绪论第13-21页
    1.1 苹果产业状况及采后腐烂情况第13-14页
        1.1.1 苹果产业状况第13页
        1.1.2 苹果主要采后病害第13-14页
    1.2 控制苹果采后病害的主要防治方法第14-18页
        1.2.1 化学杀菌剂第14-15页
        1.2.2 物理防治技术第15-16页
        1.2.3 生物防治第16-18页
        1.2.4 诱导宿主抗性第18页
    1.3 基于果蔬采后抗性表达的组学机制的研究第18-20页
        1.3.1 蛋白质组学技术在果蔬抗性表达中的研究进展第19-20页
        1.3.2 转录组学技术在果蔬抗性表达中的研究进展第20页
    1.4 本课题研究的目的、意义及内容第20-21页
第二章 解脂亚罗酵母抑制苹果采后病害生防效果的研究第21-29页
    2.1 引言第21页
    2.2 材料和方法第21-24页
        2.2.1 主要仪器第21-22页
        2.2.2 水果第22页
        2.2.3 拮抗酵母第22页
        2.2.4 病原菌第22页
        2.2.5 Y.lipolytica抑制苹果采后两种霉菌的生防效力第22-23页
        2.2.6 Y.lipolytica在苹果果实伤口处的生长动态第23页
        2.2.7 Y.lipolytica酵母对苹果自然储藏品质的影响第23-24页
        2.2.8 数据统计与分析第24页
    2.3 结果与分析第24-28页
        2.3.1 Y.lipolytica抑制苹果采后两种霉菌的生防效力第24-26页
        2.3.2 Y.lipolytica在苹果果实伤口处的生长动态第26-27页
        2.3.3 Y.lipolytica酵母对苹果贮藏品质的影响第27-28页
    2.4 讨论第28-29页
第三章 解脂亚罗酵母处理对苹果果实抗病性生理机制的研究第29-35页
    3.1 引言第29页
    3.2 材料和方法第29-31页
        3.2.1 主要仪器第29-30页
        3.2.2 水果第30页
        3.2.3 拮抗酵母第30页
        3.2.4 Y.lipolytica对苹果诱导抗性生理机制的影响第30-31页
    3.3 结果与分析第31-34页
        3.3.1 Y.lipolytica对苹果多酚氧化酶活性的影响第31-32页
        3.3.2 Y.lipolytica对苹果过氧化物酶活性的影响第32页
        3.3.3 Y.lipolytica对苹果几丁质酶活性的影响第32-33页
        3.3.4 Y.lipolytica对苹果苯丙氨酸解氨酶活性的影响第33-34页
    3.4 讨论第34-35页
第四章 解脂亚罗酵母对苹果果实组织抗性蛋白质组学的研究第35-50页
    4.1 引言第35页
    4.2 材料和方法第35-42页
        4.2.1 主要仪器及化学试剂第35-36页
        4.2.2 拮抗酵母第36页
        4.2.3 果实处理第36-37页
        4.2.4 果实总蛋白提取第37-38页
        4.2.5 双向电泳操作方法第38-41页
        4.2.6 凝胶图谱分析第41页
        4.2.7 质谱实验操作流程第41-42页
        4.2.8 蛋白鉴定第42页
    4.3 结果与分析第42-48页
        4.3.1 苹果果实蛋白质双向电泳图第42-44页
        4.3.2 Y.lipolytic酵母诱导苹果果实蛋白差异点质谱鉴定结果第44-46页
        4.3.3 差异蛋白的GO分类第46-47页
        4.3.4 差异蛋白质的功能分类及动态分析第47-48页
    4.4 讨论第48-50页
第五章 解脂亚罗酵母对苹果果实转录组的影响及生物信息学的分析第50-65页
    5.1 引言第50-51页
    5.2 材料和方法第51-52页
        5.2.1 主要仪器第51页
        5.2.2 水果第51页
        5.2.3 拮抗酵母第51页
        5.2.4 苹果果实组织样品制备第51-52页
    5.3 果实伤口组织中总RN A的提取第52-53页
    5.4 苹果转录组测序及分析第53-56页
        5.4.1 测序流程第54页
        5.4.2 文库的构建第54-56页
        5.4.3 生物信息分析流程第56页
    5.5 结果与分析第56-63页
        5.5.1 转录组测序结果第56-57页
        5.5.2 Y.lipolytica诱导苹果果实差异表达基因分析第57-58页
        5.5.3 DEGs的GO和K EGG分类第58-63页
    5.6 讨论第63-65页
第六章 RT-QPCR的验证第65-70页
    6.1 材料与试剂第65-67页
        6.1.1 材料第65页
        6.1.2 主要试剂第65页
        6.1.3 主要仪器设备第65页
        6.1.4 引物设计第65-67页
    6.2 实验方法第67-68页
        6.2.1 cDN A的合成第67页
        6.2.2 RT-qPCR第67-68页
    6.3 RT-qPCR结果分析第68-70页
第七章 总结与展望第70-72页
    7.1 主要结论第70页
    7.2 展望第70-72页
参考文献第72-82页
致谢第82-83页
硕士期间学术研究成果第83页
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