摘 要

植物对病原微生物的基础防御的起始就是细胞膜上的模式识别受体(PRR)识别到了病原菌保守的分子模式(PAMPs/DAMPs)，从而开启植物的免疫系统。PRR主要包括LRR-RKs类型蛋白，而FLS2属于典型的LRR-RK,所以FLS2对植物细胞识别病原菌至关重要。且在模式植物拟南芥中发现的第一个模式识别受体就是FLS2,由于其能识别细菌鞭毛蛋白N端保守的22个氨基酸(flg22)，从而激活植物的免疫系统，在植物免疫系统中发挥重要的作用。VIGS是一种高效和高通量基因功能鉴定的技术，对植物功能基因组学的研究有重大意义，植物病毒通过在寄主细胞质中复制双链RNA的目标基因片段，诱导寄主特异性的RNAi机制，从而导致目标基因沉默。目前该技术广泛用于本氏烟草（Nicotiana benthamiana），拟南芥(Arabidopsis thaliana)，番茄(Lycopersacon escμLentum)和矮牵牛(Petunau hybradu)等植物中。 而且VIGS操作简单、实验周期短、侵染植物效率高，这些优点都使VIGS的应用越来越广泛。

在本研究中我们尝试使用VIGS技术沉默本氏烟草两个FLS2（NbFLS2-1和NbFLS2-2）基因，初步研究表明两个FLS2的沉默导致烟草生长缓慢，具有明显的矮化表型。由此推测，本氏烟草的FLS2基因介导的免疫应答与生长发育的生物学过程存在一定交互作用。

关键词：FLS2 植物免疫 VIGS

Silencing FLS2 gene of Nicotiana benthamiana using VIGS technique.

ABSTRACT

The primary defense against pathogenic microorganisms in plants begins with the recognition of conserved molecular patterns (PAMPs/DAMPs) by pattern recognition receptors (PRR) on cell membranes, which activate the plant's immune system. PRR mainly includes lrr-rks type proteins, while FLS2 is a typical lrr-rk, so FLS2 is very important for plant cells to identify pathogenic bacteria. And found in the model plant arabidopsis thaliana is first pattern recognition receptor FLS2, because its can identify bacterial flagellum protein N conservative 22 amino acids (flg22), so as to activate the immune system of plants, play an important role in the plant immune system. VIGS is a highly efficient and high-throughput gene function identification technology, the study of plant functional genomics has great significance, through plant virus replication in host cytoplasm of double-stranded RNA target genes, inducing the host specificity of RNAi mechanism, which leads to the target gene silencing. Currently, this technology is widely used in plants such as Nicotiana benthamiana, Arabidopsis thaliana, Lycopersacon esc radiolentum and Petunau hybradu. In addition, VIGS has the advantages of simple operation, short experimental period and high efficiency of infecting plants, all of which make VIGS more and more widely used.

In this study we try to use silence Ben's tobacco VIGS technology two FLS2 (and NbFLS2 NbFLS2-1-2) genes, preliminary research shows that two FLS2 silence lead to tobacco, slow growth has obvious dwarf phenotype. Therefore, it is speculated that there is a certain interaction between the FLS2 gene mediated immune response and the biological process of growth and development.

Key words：FLS2 plant immune VIGS

目录

1 前言 1

1.1.1植物的免疫系统 1

1.1.2 植物的模式识别 3

1.1.3 FLS2的发现及其结构 4

1.1.4 FLS2的功能 5

1.2 VIGS的研究进展 6

1.2.1 VIGS的建立与发展 6

1.2.2 VIGS作用机制 8

1.2.3 VIGS优势和局限性 8

1.2.3.1优势 8

1.2.3.2局限性 9

1.2.4VIGS的影响因素 10

1.2.4.1 VIGS载体的目的片段 10

1.2.4.2生育期 10

1.2.4.3 植物抗病基因的研究 10

2 材料与方法 11

2.1 实验材料、设备及试剂 11

2.1.1 实验材料 11

2.1.2仪器与设备 11

2.1.3相关溶液的配方 11

2.2 实验方法 11

2.2.1 载体构建 11

2.2.1.1 PCR反应 12

2.2.1.2 限制性酶切 13

2.2.1.3 连接到入门载体 14

2.2.1.4 LR到目的载体上 16

2.2.1.5 转化农杆菌，注射烟草 17

3 结果分析与讨论 17

3.1 载体构建 18

3.2 目标基因 18

3.3重组载体 19

3.4 注射烟草 20

致 谢 21

参考文献 22

1 前言

由于FLS2是第一个在拟南芥中发现的模式识别受体 ，对它的研究也比较透彻。它可以辨别细菌鞭毛蛋白N端保守的22个氨基酸(flg22)，从而激活植物的免疫系统，开始进行植物的免疫作用。然而随着对FLS2研究的深入，发现其除了在植物免疫系统过程中发挥功能外，模式植物拟南芥的FLS2还与其他调节生长发育相关的信号通路相关。所以本研究中通过运用VIGS技术沉默FLS2基因，然后观察烟草表型，分析FLS2是否与植物生长发育有关。

本篇论文将介绍关于FLS2的研究进展，VIGS技术的应用研究，以及提出合理的研究路线。