地区：上海市 宝山区
关键词：广西大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000002644
成果描述：
| 课题来源与背景：甘蔗是最重要的糖料作物，甘蔗糖占全国总产糖量90%以上，而广西是中国蔗糖的主导产区，每年蔗糖产量占全国65%以上。甘蔗宿根矮化病是影响甘蔗产量最重要的病害，其病原菌分离培养极为困难，因此制约了对其病原菌及其侵染致病过程的深入研究。因此，课题组申报广西自然基金重点项目（项目申请书编号：2012JJDA30025），获得立项（项目任务书编号2012GXNSFDA053011）。该项目同时获得广西区财政厅部门预算项目（广西农业科学院2012-2014预算项目）的支持。研究目的与意义：研究目的：拟以健康和感染宿根矮化病（RSD）的甘蔗种苗为材料，应用蛋白质组学技术研究甘蔗在RSD胁迫下的差异蛋白，包括病原菌及寄主防御机制产生的以及病原菌和寄主互作产生的蛋白质；克隆与RSD相关的基因，在E.coli表达，获得的差异蛋白经纯化后在实验动物体内获得单克隆抗体，应用荧光免疫组织化学技术进行差异蛋白的定位和定量分析，揭示RSD在甘蔗体内分布和积累的规律。意义：揭示甘蔗应答宿根矮化病的机理，可为有效控制病害发生、发掘甘蔗抗RSD基因和抗RSD甘蔗品种选育提供依据。主要论点与论据：该研究以甘蔗健康种苗和感染宿根矮化病（RSD）甘蔗种苗为试验材料，用细胞化学超薄切片和电子显微镜观察了甘蔗感染RSD组织细胞显微和超微结构的变化；温室、大田、实验室相结合分析了健康种苗和感染种苗的内源激素和相关酶等生理生化代谢的变化；利用蛋白质组学技术获得甘蔗在RSD胁迫下的差异蛋白，包括病原菌细胞分泌的、寄主防御机制产生的以及病原菌和寄主互作产生的蛋白质，应用生物信息学解析差异蛋白的功能；克隆获得了与RSD相关的蛋白基因，在E.coli表达，获得的差异蛋白经纯化后在实验动物体内获得了单克隆抗体，应用荧光免疫组织化学技术进行差异蛋白在甘蔗组织和细胞的定位和定量分析。研究获得了甘蔗RSD病原菌Lxx多克隆和单克隆抗体以及基因组序列；利用多学科实验技术从甘蔗形态学、细胞组织学、生理学和分子生物学水平上分析甘蔗对RSD病原菌侵染的响应。创见与创新：发现甘蔗感染RSD后，病原菌Lxx在导管中寄宿，诱导和影响细胞防御、信号转导、能量代谢、蛋白质代谢、木质素合成等基因的表达。阻碍植株根系对水分和矿质养分的吸收与运输，从而导致蔗株体内的内源激素代谢失调，光合效率下降，影响甘蔗的生长和发育，使出苗率和分蘖率减少，株高下降，最终导致甘蔗产量和糖分产量降低。社会经济效益：这些结果从细胞学、组织化学、生理生化、分子生物学和蛋白组学等水平上揭示了甘蔗对RSD响应的机制，受到了国内外同行的关注，并为发掘甘蔗抗（致）RSD基因、创制种质资源和实现甘蔗高效抗RSD分子育种等奠定基础，具有极高的理论价值和现实意义。先后培养博士生4名，硕士研究生11名；发表研究论文15篇，其中SCI收录5篇；申请专利5项。存在的问题：分子水平的研究还在继续进行，并将进一步深化。 |
