内生吡咯伯克霍尔德氏菌诱导杨树抗病性及其机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31470645
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    86.0万
  • 负责人：
    任嘉红
  • 依托单位：
    长治学院
  • 学科分类：
    C1609.森林保护学
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Endophytic bacteria are important strain resources of biocontrol, which can effectively colonize internal tissues in plant, play a role of growth enhancement and disease control. Here, the high-efficient endophytic antagonistic bacteria Burkholderia pyrrocinia JK-SH007 with biocontrol activity against poplar canker will be advantaged. Firstly, the inductive substance of JK-SH007 strain will be studied. Secondly, induction of defence responses and genes expression induced in poplar upon colonization by this strain will be carried through transcriptome resequencing technology. Thirdly, assocoated antagnistic genes induced in JK-SH007-colonized poplar will be chosen to make functional verification, helping to explain biocontrol activity of strain JK-SH007. All of these may open the way to explore novel strategies to control poplar diseases. The study will contribute to improve and promote the research associated with molecular mechanisms of induced systemic resistance upon interactions between endophytic bacteria and woody plants, provide a scientific basic for the exploitation and utilization of biological control resources to control poplar diseases, and have important theoretical and practical significance for the promotion of the poplar industry and sustainable economic development.
内生细菌是一类植物病害生物防治的重要菌种资源，能定殖在植物组织内而发挥抗病促生作用。吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007是一株能高效防治杨树溃疡病，且对杨树具促生长作用的内生细菌，本项目拟以JK-SH007为出发菌株，探索该菌株对杨树诱导抗病性的诱抗物质；采用转录本高通量测序及分析技术研究杨树与JK-SH007菌株互作过程中所发生的遗传反应，获得因JK-SH007菌株定殖而引起杨树表达发生变化的相关抗病基因并进行功能验证，以期在分子水平上揭示JK-SH007菌株对杨树抗病促生机制，为杨树病害的综合防治开辟新的途径。该项研究的深入将有助于完善和推动探究内生细菌与植物互作诱导抗病性的分子机制，将对充分利用植物内生菌资源，提高杨树病害的生物防治能力奠定重要基础。

结项摘要

吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007是一株能高效防治杨树溃疡病，且对杨树具促生长作用的内生细菌，本项目以该菌株为出发菌株，探索其对杨树诱导抗病性的诱抗物质；并采用转录本高通量测序及分析技术研究杨树与JK-SH007菌株互作过程中所发生的遗传反应，获得因JK-SH007菌株定殖而引起杨树表达发生变化的相关抗病基因并进行功能验证。研究发现，JK-SH007菌株的挥发性物质不仅对JK-SH007菌株产生的VOCs对3种杨树溃疡病病原菌(金黄壳囊孢菌、拟茎点霉菌和七叶树壳梭孢菌)有强烈的抑菌作用，而且对杨树具有明显的诱导抗病性。采用顶空SPME-GC-MS法分析JK-SH007菌株发酵液中VOCs，主要包括13种成分，其中，二甲基二硫化物（DSDM）所占的比例最大。与其他挥发性物质相比，DSDM为诱导杨树产生诱导的最佳诱导物质，DSDM对病原菌具有强拮抗作用。DSDM作用杨树组培苗后导致杨树防御酶活性和多酚含量增加，MDA含量下降；同时，该物质对杨树具有一定的促生长作用。将DSDM作用的杨树苗进行转录组测序，获得与抗病相关的差异表达候选基因共129个,生长相关基因129个。通过RNA干扰技术最终确定了2个候选抗病基因的功能分别与杨树β-1,3 葡聚糖酶合成及细胞壁木质素合成相关。以上研究结果在分子水平上揭示了JK-SH007菌株对杨树抗病促生机制，为杨树病害的综合防治开辟新的途径。该项研究的深入将有助于完善和推动探究内生细菌与植物互作诱导抗病性的分子机制，将对充分利用植物内生菌资源，提高杨树病害的生物防治能力奠定重要基础。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007高GC基因PCR体系的扩增研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    西南林业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张鹏飞;吴伟;陈飞飞;叶建仁;任嘉红
  • 通讯作者：
    任嘉红
吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007多聚半乳糖醛酸酶基因的克隆及表达分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    南京林业大学学报（自然科学版）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈飞飞;黄金思;王翕韫;刘婉慧;叶建仁
  • 通讯作者：
    叶建仁
吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007对杨树根际微生物数量及功能多样性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    林业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任嘉红;李浩;刘辉;叶建仁;吴小芹
  • 通讯作者：
    吴小芹
吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007分批发酵动力学模型的构建
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    南京林业大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李浩;任嘉红;叶建仁;王小月
  • 通讯作者：
    王小月

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其他文献

南方红豆杉根际溶无机磷细菌的筛选、鉴定及其促生效果
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    微生物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任嘉红;刘辉;吴晓蕙;王青;任英瑜;刘亚静;冯玉龙
  • 通讯作者：
    冯玉龙
GFP标记溶磷草木樨中华根瘤菌CHW10B及其定殖
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    林业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任嘉红;刘辉;姜楠;魏玉宏;张冰;王莹
  • 通讯作者：
    王莹
原核生物eno基因在系统进化中应用及水平转移分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    遗传
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  • 作者：
    刘庆辉;郭振国;任嘉红
  • 通讯作者：
    任嘉红
松材线虫全蛋白的提取及其双向电泳体系优化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    生物技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    付涵予;任嘉红;黄麟;叶建仁
  • 通讯作者：
    叶建仁
安徽茶区茶树丛枝菌根真菌多样性
  • DOI：
    10.13287/j.1001-9332.201709.037
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    应用生态学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘辉;陈梦;黄引娣;任嘉红;范东芳;赵娟
  • 通讯作者：
    赵娟

其他文献

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任嘉红的其他基金

群体感应（QS）介导内生Burkholderia Pyrrocinia的生防分子机制
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    58 万元
  • 项目类别：
AM真菌和溶磷细菌互作对南方红豆杉生长及紫杉醇合成的效应研究
  • 批准号：
    31100471
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    24.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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