蕈狀芽胞桿菌產(chǎn)苯乙烯被秀麗隱桿線蟲感知的嗅覺信號通路及基因簇分析
發(fā)布時間：2020-12-03 06:35
線蟲通常寄生于植物根系,影響作物的生長、結(jié)果和產(chǎn)量,給農(nóng)林產(chǎn)業(yè)帶來巨大的損失,而土壤中不乏各種各樣的細(xì)菌,其中有可殺死線蟲的菌株。線蟲可以通過感知水溶性物質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)、溫度、pH或是滲透性來感受環(huán)境的變化,區(qū)分可供其食用的菌株和致病菌,從而產(chǎn)生趨化或驅(qū)避等行為。而介導(dǎo)這一系列行為主要依賴于線蟲的嗅覺神經(jīng),不僅是因?yàn)樾嵊X神經(jīng)能夠快速有效的檢測外界環(huán)境的信號,更主要的是由于嗅覺神經(jīng)能對這些信號快速做出各種反應(yīng)。我們的前期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蕈狀芽胞桿菌R2菌株具有殺線蟲的活性,通過分離純化后鑒定殺線蟲的活性物質(zhì)為苯乙烯,而且也發(fā)現(xiàn)苯乙烯對線蟲具有驅(qū)避作用。本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究秀麗隱桿線蟲感知驅(qū)避性信號分子苯乙烯的信號途徑,闡述病原微生物與宿主之間的關(guān)系及互作的分子機(jī)制,為這些驅(qū)避物質(zhì)在生物防治線蟲方面的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果如下:1.鑒定出介導(dǎo)線蟲感知驅(qū)避劑苯乙烯的神經(jīng)元驅(qū)避試驗(yàn)結(jié)果顯示AWB基因突變株對苯乙烯的感知能力明顯減弱,可以確定AWB是介導(dǎo)線蟲感知驅(qū)避劑苯乙烯的神經(jīng)元。2.鑒定出介導(dǎo)線蟲感知驅(qū)避劑苯乙烯的GPCRs（G protein coupled receptor,G蛋白偶聯(lián)受體）...
【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
化學(xué)感覺神經(jīng)系統(tǒng)的側(cè)面圖（PialiSengupta，1997）
放 Pi（圖 2）。cGMP 作為細(xì)胞內(nèi)的第二信使能夠激活 CNG 離子通道，第二信使是指在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的一些非蛋白的小分子，一般通過增加或者減少其濃度來調(diào)節(jié)細(xì)胞外的信號與細(xì)胞表面受體的結(jié)合，以及細(xì)胞內(nèi)一些酶和蛋白的活性，從而在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中行使攜帶和放大信號的功能（Kanezaki M et al., 2012)。秀麗隱桿線蟲的鳥苷酸環(huán)化酶跨膜受體由 daf-11 和 odr-1 基因編碼，跨膜鳥苷酸環(huán)化酶ODR-1 參與AWC 神經(jīng)元對氣味分子的感知。ODR-1蛋白過表達(dá)結(jié)果顯示，它能夠影響嗅覺神經(jīng)對氣味分子的區(qū)別和適應(yīng)。例如，ODR-1 蛋白的過表達(dá)能夠影響線蟲對氣味分子丁酮的適應(yīng)能力。嗅覺識別能力也會受到 ODR-1 過表達(dá)的影響，推測由于 ODR-1 的過表達(dá)細(xì)胞產(chǎn)生了過量的第二信使 cGMP（Bradley J et al., 1994)。odr-1 是 AWC 感知?dú)馕斗肿铀匦璧幕�。另一個環(huán)化酶 DAF-11 對于 AWC 嗅覺感知過程也是必需的，DAF-11 和 ODR-1 能催化產(chǎn)生 cGMP，繼而導(dǎo)致 TAX-4/TAX-2通道的開放。ODR-1 的過表達(dá)會影響 AWC 神經(jīng)感知丁酮的適應(yīng)能力。ODR-1 在野生型線蟲中過表達(dá)導(dǎo)致了線蟲在氣味辨別上的缺陷（Noelle D et al., 2000）。
環(huán)化酶 A 和鳥苷酸環(huán)化酶 B(GC-A 和 GC-B)均屬于利鈉肽受體家族。鳥苷酸環(huán)化酶C(GC-C)編碼熱穩(wěn)定腸毒素和鳥苷素受體蛋白，鳥苷酸環(huán)化酶 E(GC-E)和鳥苷酸環(huán)化酶 F(GC-F)都是獨(dú)立存在于視覺神經(jīng)的受體蛋白。鳥苷酸環(huán)化酶 D(GC-D)在嗅覺神經(jīng)中特異表達(dá)（圖 3）。華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆碩士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]解淀粉芽孢桿菌B1619對設(shè)施蔬菜根結(jié)線蟲病有明顯的防治效果[J]. 劉剛. 農(nóng)藥市場信息. 2017(21)
[2]苯乙烯的市場及技術(shù)進(jìn)展[J]. 陳雷,馬勝澤,王金昭,王思文. 彈性體. 2016(03)
[3]我國苯乙烯的市場分析[J]. 譚捷. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2015(09)
[4]CNG通道的研究進(jìn)展[J]. 瞿祥薇,侯保華,李臣鴻. 科教導(dǎo)刊(上旬刊). 2015(04)
[5]南極土壤來源的惡臭假單胞菌1A00316抗南方根結(jié)線蟲的機(jī)制[J]. 唐佳頻,邵宗澤,張智濤,李光玉,景雪萍,喻子牛,張吉斌. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2014(06)
[6]食線蟲微生物防控病原線蟲的研究[J]. 李娟,張克勤. 中國生物防治學(xué)報. 2013(04)
[7]植物寄生線蟲生防細(xì)菌及其作用機(jī)制研究[J]. 田寶玉,黃薇,江賢章,黃建忠. 生物技術(shù). 2009(04)
[8]植物根結(jié)線蟲的實(shí)用防治技術(shù)[J]. 趙掌,郝桂玉. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(04)
[9]秀麗隱桿線蟲在神經(jīng)科學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 任長虹,張成崗. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊. 2008(06)
[10]枯草芽孢桿菌B11基因文庫的構(gòu)建及與拮抗物質(zhì)的生物合成相關(guān)基因的克隆[J]. 吳雪,段承杰,黎起秦,蒙顯英,林緯,馮家勛. 廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué). 2007(01)
博士論文
[1]穿刺巴斯德芽菌Ppqh-3的分離、擴(kuò)繁及其對根結(jié)線蟲的防效研究[D]. 商桑.海南大學(xué) 2014
本文編號：2896140
【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
化學(xué)感覺神經(jīng)系統(tǒng)的側(cè)面圖（PialiSengupta，1997）
放 Pi（圖 2）。cGMP 作為細(xì)胞內(nèi)的第二信使能夠激活 CNG 離子通道，第二信使是指在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的一些非蛋白的小分子，一般通過增加或者減少其濃度來調(diào)節(jié)細(xì)胞外的信號與細(xì)胞表面受體的結(jié)合，以及細(xì)胞內(nèi)一些酶和蛋白的活性，從而在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中行使攜帶和放大信號的功能（Kanezaki M et al., 2012)。秀麗隱桿線蟲的鳥苷酸環(huán)化酶跨膜受體由 daf-11 和 odr-1 基因編碼，跨膜鳥苷酸環(huán)化酶ODR-1 參與AWC 神經(jīng)元對氣味分子的感知。ODR-1蛋白過表達(dá)結(jié)果顯示，它能夠影響嗅覺神經(jīng)對氣味分子的區(qū)別和適應(yīng)。例如，ODR-1 蛋白的過表達(dá)能夠影響線蟲對氣味分子丁酮的適應(yīng)能力。嗅覺識別能力也會受到 ODR-1 過表達(dá)的影響，推測由于 ODR-1 的過表達(dá)細(xì)胞產(chǎn)生了過量的第二信使 cGMP（Bradley J et al., 1994)。odr-1 是 AWC 感知?dú)馕斗肿铀匦璧幕�。另一個環(huán)化酶 DAF-11 對于 AWC 嗅覺感知過程也是必需的，DAF-11 和 ODR-1 能催化產(chǎn)生 cGMP，繼而導(dǎo)致 TAX-4/TAX-2通道的開放。ODR-1 的過表達(dá)會影響 AWC 神經(jīng)感知丁酮的適應(yīng)能力。ODR-1 在野生型線蟲中過表達(dá)導(dǎo)致了線蟲在氣味辨別上的缺陷（Noelle D et al., 2000）。
環(huán)化酶 A 和鳥苷酸環(huán)化酶 B(GC-A 和 GC-B)均屬于利鈉肽受體家族。鳥苷酸環(huán)化酶C(GC-C)編碼熱穩(wěn)定腸毒素和鳥苷素受體蛋白，鳥苷酸環(huán)化酶 E(GC-E)和鳥苷酸環(huán)化酶 F(GC-F)都是獨(dú)立存在于視覺神經(jīng)的受體蛋白。鳥苷酸環(huán)化酶 D(GC-D)在嗅覺神經(jīng)中特異表達(dá)（圖 3）。華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆碩士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]我國苯乙烯的市場分析[J]. 譚捷. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2015(09)
[4]CNG通道的研究進(jìn)展[J]. 瞿祥薇,侯保華,李臣鴻. 科教導(dǎo)刊(上旬刊). 2015(04)
[5]南極土壤來源的惡臭假單胞菌1A00316抗南方根結(jié)線蟲的機(jī)制[J]. 唐佳頻,邵宗澤,張智濤,李光玉,景雪萍,喻子牛,張吉斌. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2014(06)
[6]食線蟲微生物防控病原線蟲的研究[J]. 李娟,張克勤. 中國生物防治學(xué)報. 2013(04)
[7]植物寄生線蟲生防細(xì)菌及其作用機(jī)制研究[J]. 田寶玉,黃薇,江賢章,黃建忠. 生物技術(shù). 2009(04)
[8]植物根結(jié)線蟲的實(shí)用防治技術(shù)[J]. 趙掌,郝桂玉. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(04)
[9]秀麗隱桿線蟲在神經(jīng)科學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 任長虹,張成崗. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊. 2008(06)
[10]枯草芽孢桿菌B11基因文庫的構(gòu)建及與拮抗物質(zhì)的生物合成相關(guān)基因的克隆[J]. 吳雪,段承杰,黎起秦,蒙顯英,林緯,馮家勛. 廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué). 2007(01)
博士論文
[1]穿刺巴斯德芽菌Ppqh-3的分離、擴(kuò)繁及其對根結(jié)線蟲的防效研究[D]. 商桑.海南大學(xué) 2014
本文編號：2896140
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