請用此 Handle URI 來引用此文件:
http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/20954
完整後設資料紀錄
DC 欄位 | 值 | 語言 |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | 鄭秋萍(Chiu-Ping Cheng) | |
dc.contributor.author | Jia-Ru Chuang | en |
dc.contributor.author | 莊嘉茹 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-08T03:12:13Z | - |
dc.date.copyright | 2020-09-16 | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.date.submitted | 2020-08-19 | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/20954 | - |
dc.description.abstract | 印度梨形孢菌 (Piriformospora indica) 為宿主範圍極廣且具高農業應用價值之植物共生真菌。我們先前研究發現 P. indica 感染番茄與菸草根部後會誘導系統性防禦 (induced systemic resistance,簡稱ISR) 以抗多種根部與葉部病菌,而 RNA-seq 分析結果顯示番茄根部接種 P. indica 後之感染初期會調控植物代謝、賀爾蒙及逆境訊息傳導以利進行共生,且 P. indica 之數個效應蛋白質會影響番茄病害防禦,然而其中具體分子機制仍需進一步釐清。本研究以錐藍染色法觀察番茄感染 P. indica 後不同天數之根部,以解析此菌與番茄之共生階段。轉錄分析結果顯示 P. indica 感染初期會誘導番茄根部之乙烯 (ethylene, ET)、水楊酸 (salicylic acid, SA) 及茉莉酸 (jasmonic acid, JA) 訊息路徑,共生晚期則持續促進番茄根部 ET 訊息路徑以利維持共生,且促進葉部 JA 訊息路徑產生。在共生早期 RLP6、ETR4、ETR6 及 NPL93 在番茄根部之轉錄表現會被誘導,且番茄全株性短暫靜默試驗所得結果指出,這些基因可能是藉由正調控 JA 與 SA 訊息路徑而參與對抗葉部病原菌 Botrytic cinerea (Bc) 與 Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) 之防禦反應,且 RLP6 為 P. indica 之共生正向調控者。此外,針對六個 P. indica 之效應蛋白質基因的分析結果顯示,這些基因在共生不同時期具特異性表現,且依病害防禦反應與訊息路徑分析結果推論 PIIN_04363 、PIIN_07152 及 PIIN_09643 可能參與削減植物免疫反應之效應。本研究所得研究結果闡明P. indica 與番茄共生以及誘導 ISR 之關鍵訊息路徑與重要調控因子,預期應有助於未來進一步之基礎科研與農技應用發展。 | zh_TW |
dc.description.abstract | Piriformospora indica is a root endophytic fungus that can establish mutual symbiosis with a wide range of plants and therefore promotes growth and stress tolerance in hosts. Our previous studies showed that P. indica colonization promoted tomato and Nicotiana benthamiana defense against distinct important bacterial, fungal and oomycete pathogens by triggering induced systemic resistance (ISR). RNA-seq analysis of P. indica-infected tomato roots revealed that plant metabolisms and hormone/stress signaling pathways were significantly modulated to promote Pi colonization. In addition, expression of several P. indica effectors in tomato lessened disease tolerance. However, the underlying mechanisms remained to be determined. This study firstly dissected the stages of symbiosis between tomato root and P. indica. Transcriptional analyses in tomato roots showed that ethylene (ET), salicylic acid (SA) and jasmonic acid (JA) signaling pathways were up-regulated at the early stage of symbiosis, and the continuous up-regulation of ET signaling pathway at the late stage may be involved in the maintenance of symbiosis. Transcriptional analyses in tomato leaves showed that JA signaling pathway was up-regulated at the late stage of symbiosis. Temporal RT-qPRC analysis on tomato root confirmed that expression of four tomato genes (ETR4, ETR6, RLP6 and NPL93) was upregulated at early stages of symbiosis. Functional genetic study by transient systemic silencing suggested that these genes are involved in tomato defense against Botrytic cinerea (Bc) and Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) by positively regulating JA and SA signaling pathways, and RLP6 could be a positive regulator of symbiosis. Furthermore, six P. indica effectors were found to be differentially expressed at different symbiosis stages. Analyses of disease responses and the involved signaling pathways suggested that PIIN_04363, PIIN_07152 and PIIN_09643 might be involved in the suppression of plant immunity. This study provides important information on the signaling pathways and key regulators involved in the symbiosis and ISR in tomato-P. indica interaction. These and future work may benefit the development of further studies and agricultural applications. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-08T03:12:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 U0001-1808202017593000.pdf: 7591858 bytes, checksum: 1ff25f0602fe3e7663ae9a7a6dc35c27 (MD5) Previous issue date: 2020 | en |
dc.description.tableofcontents | 目錄 口試委員審定書 I 謝誌 II 摘要 III Abstract IV 常用縮寫與全名對照表 V 目錄 VII 圖表目錄 XI 附錄目錄 XII 第一章 前言 1 1. 植物與微生物之交互作用與防禦反應 1 1.1植物 MTI 反應 1 1.2植物 ETI 反應 2 1.3 植物共生反應 3 1.4 誘導系統性免疫反應、誘導性系統免疫及激發效應 4 1.5 LRR (Leucine rich repeat, LRR) 受體 4 1.6 乙烯受體 5 1.7 早期類結瘤蛋白 6 2. 微生物之效應蛋白 (effector proteins) 6 2.1 細菌之效應蛋白 7 2.2 真菌之效應蛋白 7 2.3 共生真菌之效應蛋白 8 3. 印度梨形孢真菌 (Piriformospora indica) 10 3.1 發現、型態及分類學 10 3.2 P. indica於植物根部共生過程之進程與生命週期 10 3.3 P. indica與植物之交互作用影響 11 3.4 P. indica 調控植物賀爾蒙路徑 12 4. 前人研究與研究動機 13 4.1 P. indica 與番茄共生特性與提升抗病力之效果 13 4.2 P. indica 促進圓葉菸草抗病力之效果 14 4.3 P. indica 與病原菌在培養基之對峙生長分析 15 4.4 P. indica 與番茄共生時番茄根部 DEGs 之轉錄表現 15 4.5 P. indica 效應蛋白候選基因對於植物病害反應之影響 16 4.6 研究動機 16 第二章 材料與方法 18 1. 植物材料與栽培條件 18 1.1. 番茄土耕 18 1.2. 番茄水耕 18 1.3. 圓葉菸草 18 2. 微生物材料與培養條件 19 2.1. 印度梨形孢菌 (Piriformospora indica) 19 2.2. 大腸桿菌 (E. coli DH5α) 19 2.3. 農桿菌 (A. tumefaciens strain GV3101 與 MOG101) 19 2.4. 細菌性軟腐病 (P. carotovorum subsp. carotovorum) 19 2.5. 灰黴病菌 (B. cinerea) 19 3. 選殖技術 (Cloning) 20 3.1. 聚合酶連鎖反應 (polymerase chain reaction, PCR) 20 3.2. DNA 瓊脂糖凝膠電泳 (Agarose gel electrophoresis) 20 3.3 DNA 片段純化 (DNA purification) 20 3.4 DNA 限制酶消化水解 (DNA digestion) 21 3.5 DNA片段結合 (DNA ligation) 21 3.6 TOPO®質體構築 (TOPO® cloning) 21 3.7 LR重組互換反應 (LR recombination) 22 3.8 大腸桿菌勝任細胞熱休克轉型作用 (Heat shock transformation of E. coli) 22 3.9 電穿孔轉型作用之勝任細胞置備(Preparation for component cells electroporation) 22 3.10 電穿孔轉型作用 (Electroporation transformation) 23 3.11大腸桿菌質體萃取 (Plasmid purification of E.coli ) 23 4. 植物與真菌 DNA 萃取 (Extraction of plant and fungal DNA) 23 5. 植物與真菌 RNA萃取 (Extraction of plant and fungal RNA) 24 6. 反轉錄反應 (Reverse transcription) 24 7. 定量聚合酶連鎖反應 (Quantitative polymerase chain reaction) 25 7.1 半定量 PCR (Semi-quantative PCR, sqPCR) 25 7.2 定量 PCR (Quantitative PCR, qPCR) 25 8. 病毒誘導短暫性基因靜默與大量表現 (Virus-induced gene silencing 【VIGS】and Virus-mediated overexpression 【VOX】) 26 8.1 病毒誘導短暫基因靜默 26 8.2 病毒誘導短暫性大量表現 27 9. 微生物之接種處理與病害反應分析 27 9.1 印度梨形孢菌接種 27 9.2 細菌性軟腐病接種測試 28 9.3 灰黴病接種測試 28 10. 序列分析 29 11. 統計分析 29 第三章 結果 30 1. 番茄與 P. indica 之共生特性以及促進抗病之效果 30 2. 番茄與 P. indica 共生後根部之賀爾蒙訊息傳導路徑 30 3. 番茄與 P. indica 共生後葉部之賀爾蒙訊息傳導路徑 31 4. P. indica 共生後番茄之 DEGs 32 5. 番茄 DEGs 對番茄生長發育與葉部病害之影響 32 6. 番茄 DEGs 對番茄與 P. indica 共生之影響 33 7. P. indica效應蛋白候選基因之轉錄表現選殖技術 34 8. P. indica effector PIIN_04363對 SlRLP6 表現之影響 34 第四章 討論 35 1. P. indica 與番茄之共生特性 35 2. 番茄乙烯與水楊酸訊息路徑參與在 P. indica 之共生 35 3. P. indica 與番茄共生後調控訊息路徑促進抗病反應與 ISR 反應 37 4. RLP6 為共生反應與葉部病害防禦之正向調控者 39 5. ET receptors 為葉部病害防禦之正向調控者 40 6. Early nodulin-like protein 93 為葉部病害防禦之正向調控者 41 7. 不同 P. indica 效應蛋白之功能各異 42 8. 結語 44 參考文獻 45 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 番茄與印度梨形孢菌之共生與誘導番茄系統性抗病之研究 | zh_TW |
dc.title | Study on symbiosis and induced systemic resistance in the interaction between tomato and Piriformospora indica | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 108-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 葉開溫(Kai-Wun Yeh),詹明才(Ming-Tsair Chan),王淑珍(Shu-Jen Wang),楊淑怡(Shu-Yi Yang) | |
dc.subject.keyword | 印度梨形孢菌,番茄,共生,賀爾蒙訊息路徑,病害,效應蛋白, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Piriformospora indica,tomato,symbiosis,hormone signaling pathway,disease,effectors, | en |
dc.relation.page | 127 | |
dc.identifier.doi | 10.6342/NTU202004016 | |
dc.rights.note | 未授權 | |
dc.date.accepted | 2020-08-19 | |
dc.contributor.author-college | 生命科學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 植物科學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 植物科學研究所 |
文件中的檔案:
檔案 | 大小 | 格式 | |
---|---|---|---|
U0001-1808202017593000.pdf 目前未授權公開取用 | 7.41 MB | Adobe PDF |
系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。