本文關(guān)鍵詞： 水稻(Oryza sativa L.) 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序 近等基因系 基因差異表達(dá)　出處：《福建農(nóng)林大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：水稻(Oryza sativa L.)是最重要的糧食作物之一,也是世界1/2以上人口的主食。但由真菌Magnaporthe Oryzae侵染引起的稻瘟病可以造成水稻的大幅度減產(chǎn),嚴(yán)重時(shí)甚至顆粒無(wú)收。水稻稻瘟病廣泛的分布在溫帶和熱帶水稻種植區(qū)。雖然對(duì)抗性基因的遺傳研究已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)十年,但選育出具有廣譜抗性的水稻新品種的研究仍未見(jiàn)報(bào)道。其重要原因是人們尚未完全了解稻瘟病菌對(duì)水稻的侵染機(jī)制。本文以感病親本品種C039及其抗病近等基因系C101LAC、C101A51、C101PKT和C105TTP-4L23(簡(jiǎn)稱(chēng)CN-1、CN-2、CN-4a和CN-4b)為材料,以稻瘟病菌高毒力生理小種GUY11為脅迫因子,應(yīng)用RNA-seq技術(shù),分析稻瘟病菌GUY11侵染下各NILs品種中的基因差異表達(dá),取得如下研究結(jié)果。1.基因差異表達(dá)分析表明在GUY11侵染24h,供試5個(gè)抗病NILs品種中的差異表達(dá)基因(DEGs)明顯多于感病親本C039,且相同DEG只有3個(gè)。而在侵染的48h下,供試6個(gè)品種相同差異表達(dá)基因的數(shù)量增多,說(shuō)明不同水稻品種在GUY11侵染24h時(shí)分子應(yīng)激的表現(xiàn)不同,到侵染的48h相同趨多,進(jìn)一步反映是稻瘟病菌侵染24h是水稻應(yīng)激防御的關(guān)鍵期。2.GO富集分析表明,在5個(gè)抗病NILs中的DEGs有16個(gè)共同的GO term富集,包括脅迫應(yīng)激、光合作用、次級(jí)代謝等。同時(shí),在高抗品種CN-4b的DEGs有82isoforms,遠(yuǎn)多于其他4個(gè)NILs品種.而且也在CN-4b中發(fā)現(xiàn)了若干個(gè)起重要作用的上調(diào)表達(dá)基因,如LOC_Os04g56910.3.對(duì)重要基因家族分析表明,GUY11侵染下感病親本C039中的WAK基因未見(jiàn)差異表達(dá),但在5個(gè)NILs中均檢測(cè)到WAK基因的差異表達(dá),這可能導(dǎo)致兩者間抗稻瘟病能力的差異。在C039和5個(gè)NILs中均檢測(cè)到WRKY基因的差異表達(dá),這也說(shuō)明WRKY基因家族功能的多樣性。在抗病的5個(gè)NILs中發(fā)現(xiàn)一些C039所沒(méi)有的差異表達(dá)WRKY。如在CN-4b中檢測(cè)到WRKY96的高表達(dá),而且前人的研究也發(fā)現(xiàn)該基因的高表達(dá)與水稻抗病原菌侵染有關(guān)。同時(shí)差異表達(dá)基因的功能模塊分析表明,在5個(gè)NILs中WRKY基因的共表達(dá)。但C039品種的一個(gè)WRKY基因與CPN1基因共表達(dá),而CPN1會(huì)抑制C039的防御能力。本文研究結(jié)果表明稻瘟病菌侵染下,感病親本C039及其5個(gè)抗病NILs中被誘導(dǎo)表達(dá)的基因數(shù)量、功能、共表達(dá)模塊等的不同,導(dǎo)致供試品種間具有不同的抗稻瘟病能力。
[Abstract]:Oryza sativa L.) is one of the most important food crops and a staple food for more than 1/2 people in the world. However, the blast caused by the fungus Magnaporthe Oryzae can greatly reduce the yield of rice. Rice blast is widespread in temperate and tropical rice growing areas, although genetic research on resistance genes has been under way for decades. However, studies on the selection of new rice varieties with broad spectrum resistance have not been reported. The important reason is that people have not fully understood the infection mechanism of rice blast fungus. In this paper, the susceptible parent C039 and its nearly resistant genes have not been fully understood. The materials were C101LACU C101A51PKT and C105TTP-4L23 (CN-1C2CN-2CN-4a and CN-4b). Using GUY11 as stress factor, RNA-seq technique was used to analyze the differential expression of genes in various NILs cultivars infected with GUY11. The results were as follows: 1. Gene differential expression analysis showed that the differentially expressed genes of 5 resistant NILs varieties were significantly higher than that of susceptible parent C039 in 24 h of GUY11 infection, and only 3 of the same DEG were found at 48 h after infection. The number of the same differentially expressed genes increased in 6 varieties, which indicated that the molecular stress of different rice varieties was different at 24 h after GUY11 infection, and the number of different rice varieties was the same at 48 h after GUY11 infection. The further response was that 24 h infection was the key period of rice stress defense. 2. Go enrichment analysis showed that there were 16 common go term enrichment in 5 resistant NILs, including stress, photosynthesis, secondary metabolism and so on. There were 82isoforms in DEGs with high resistance to CN-4b, much more than the other four NILs varieties. Several up-regulated expression genes were also found in CN-4b. For example, LOCOs04g56910.3.The analysis of important gene families showed that there was no differential expression of WAK gene in susceptible parent C039 infected with GUY11, but the differential expression of WAK gene was detected in 5 NILs. This may lead to the difference of resistance to rice blast. The differential expression of WRKY gene was detected in C039 and 5 NILs. This also indicates the diversity of the function of the WRKY gene family. Some differential expressions of WRKY. such as the high expression of WRKY96 in CN-4b were found in 5 resistant NILs, which were not found in C039. Moreover, previous studies have also found that the high expression of the gene is related to the resistance of rice to pathogen infection, and the functional module analysis of the differentially expressed gene shows that, The co-expression of WRKY gene in 5 NILs, but one WRKY gene co-expressed with CPN1 gene in C039 variety, and CPN1 could inhibit the defense ability of C039. The number, function and co-expression modules of the induced genes in susceptible parent C039 and its five disease-resistant NILs resulted in different resistance to rice blast among the tested varieties.
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S435.111.41

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李忠生;;水稻主要病害的發(fā)生與無(wú)公害防治技術(shù)[J];農(nóng)民致富之友;2010年09期

2 門(mén)寶輝,劉慶華;井灌水稻防御冷水害試驗(yàn)研究綜述[J];農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究;2001年01期

3 田艷芬,許文良;白城市水稻種植區(qū)土壤的地球化學(xué)特征與水稻產(chǎn)量的相關(guān)性研究[J];吉林地質(zhì);2001年02期

4 陳毅丹;雜交水稻在巴基斯坦的試種結(jié)果分析[J];湖南農(nóng)業(yè)科學(xué);2002年02期

5 楊修,孫芳,林而達(dá),居輝,熊偉;我國(guó)水稻對(duì)氣候變化的敏感性和脆弱性[J];自然災(zāi)害學(xué)報(bào);2004年05期

6 張志強(qiáng);;論蕪湖縣實(shí)施水稻“種三產(chǎn)四”示范項(xiàng)目的有利條件和措施[J];安徽農(nóng)學(xué)通報(bào);2007年24期

7 顧曉鶴;韓立建;張錦水;潘耀忠;李樂(lè);;基于相似性分析的中低分辨率復(fù)合水稻種植面積測(cè)量法[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年04期

8 倪建平;金千瑜;;馬來(lái)西亞水稻生產(chǎn)、技術(shù)及經(jīng)營(yíng)考察[J];中國(guó)稻米;2008年02期

9 周韌;董義忠;周虹;;武漢驚現(xiàn)紫色雜交水稻試驗(yàn)田[J];北京農(nóng)業(yè);2008年20期

10 周友朋;張仁年;;浠水縣水稻主要病害的發(fā)生及防治技術(shù)[J];湖北植保;2009年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張春志;;淺議水稻種植對(duì)均衡計(jì)算的影響[A];科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展——河南省第四屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2004年

2 姚鳳梅;張佳華;;氣候變化情景下中國(guó)主要水稻種植區(qū)水稻產(chǎn)量的影響和評(píng)價(jià)[A];中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2006年年會(huì)“氣候變化及其機(jī)理和模擬”分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2006年

3 鄭紅;張桂華;潘華盛;;水熱條件對(duì)黑龍江省水稻發(fā)展影響[A];中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2008年年會(huì)氣候資源應(yīng)用研究分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

4 李玉蓉;肖友倫;楊娟;鄒麗芳;趙靜雅;鄒華松;陳功友;;水稻條斑病菌hrpX基因調(diào)控hpa1基因的表達(dá)[A];中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

5 朱紅蕊;劉赫男;;黑龍江省水稻初霜凍災(zāi)害致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析[A];第28屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)——S11氣象與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)[C];2011年

6 肖友倫;向勇;劉之洋;陳功友;;水稻條斑病細(xì)菌hrp基因誘導(dǎo)表達(dá)系統(tǒng)的建立[A];中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

7 王保;黃思先;孫衛(wèi)國(guó);;氣候變化對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)水稻產(chǎn)量的影響[A];S10 氣象與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展[C];2012年

8 譚談;吳昊;;九江鄱陽(yáng)湖區(qū)水稻氣候資源變化與區(qū)劃[A];創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展 提高氣象災(zāi)害防御能力——S7應(yīng)對(duì)氣候變化與農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)[C];2013年

9 徐化學(xué);李紹清;朱英國(guó);;產(chǎn)量相關(guān)性狀基因在水稻骨干親本的等位性分析[A];基因開(kāi)啟未來(lái)：新時(shí)代的遺傳學(xué)與科技進(jìn)步——湖北省遺傳學(xué)會(huì)第八次代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要匯編[C];2009年

10 陳艷英;游揚(yáng)聲;羅孳孳;唐余學(xué);范莉;;基于MODIS重慶市水稻動(dòng)態(tài)估產(chǎn)模型的研究[A];S10 氣象與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 張曄 通訊員 許天穎;抗水稻“癌癥”基因成功克隆[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

2 本報(bào)記者 宋明;尋找水稻種植的高海拔極限[N];涼山日?qǐng)?bào)(漢);2006年

3 特約通訊員　宋明;尋找水稻種植的高海拔極限[N];四川日?qǐng)?bào);2006年

4 于曉峰;后旗：水稻之鄉(xiāng)延伸產(chǎn)業(yè)鏈[N];通遼日?qǐng)?bào);2007年

5 王志立邋安汝成 李啟華;順河鄉(xiāng)5000畝水稻豐收在望[N];商丘日?qǐng)?bào);2007年

6 劉峰邋劉文博 記者 高大偉;鎮(zhèn)賚水稻獲大豐收[N];吉林日?qǐng)?bào);2007年

7 中國(guó)貿(mào)促會(huì)駐澳大利亞代表處供稿;專(zhuān)家警告亞洲水稻種植出現(xiàn)危機(jī)[N];中國(guó)貿(mào)易報(bào);2004年

8 朱 澳;亞洲水稻種植業(yè)出現(xiàn)危機(jī)[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2004年

9 YMG記者 申吉忠　通訊員 范勇 夏芳芳;海陽(yáng)三千畝水稻開(kāi)割[N];煙臺(tái)日?qǐng)?bào);2009年

10 董玉銘 張君實(shí);北林高臺(tái)育秧大棚令農(nóng)民增收[N];黑龍江經(jīng)濟(jì)報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張淑娟;叢枝菌根—稻田生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氮磷的削減功能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 徐新朋;基于產(chǎn)量反應(yīng)和農(nóng)學(xué)效率的水稻和玉米推薦施肥方法研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

3 黎光泉（Le Quang Tuyen）;兩個(gè)水稻品種抗灰飛虱的遺傳分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

4 龐艷梅;氣候變化對(duì)四川水稻產(chǎn)量的影響及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生趨勢(shì)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 李華;水稻鉀高效營(yíng)養(yǎng)機(jī)制研究[D];浙江大學(xué);2001年

6 羅金燕;水稻細(xì)菌性谷枯病菌的風(fēng)險(xiǎn)分析、鑒定檢測(cè)及其拮抗細(xì)菌的研究[D];浙江大學(xué);2007年

7 萬(wàn)明國(guó);源于水稻的鏈霉菌菌株F-1的鑒定及其防病潛力和防病機(jī)制研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

8 杜振國(guó);三種水稻病毒基因沉默抑制子的鑒定和研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2011年

9 林賢文;水稻抗螟蟲(chóng)及其相關(guān)性狀的數(shù)量遺傳分析與驗(yàn)證[D];浙江大學(xué);2010年

10 賈莉萌;水稻抗紋枯病資源的篩選及相關(guān)數(shù)量性狀位點(diǎn)定位[D];浙江大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鞏佳第;水稻中砷的賦存形態(tài)和轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律的研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

2 周燕芳;基于作物物候特征的水稻種植面積提取研究[D];東北師范大學(xué);2015年

3 姜雪;水稻苗期耐旱性基因位點(diǎn)的發(fā)掘[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 李晶;基于減排潛力與成本的湖北省水稻低碳種植模式研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 倪萍;基于C波段雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)的水稻FPAR反演[D];電子科技大學(xué);2015年

6 劉巍;東北地區(qū)粳稻白葉枯病菌生理分化及水稻品種對(duì)9號(hào)小種抗性研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 任淑娟;黑龍江墾區(qū)水稻稻瘟病綜合防治技術(shù)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年

8 程倩;南四湖區(qū)優(yōu)化施肥對(duì)水稻養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 呂曉曉;超大顆粒包膜控釋氮肥對(duì)水稻生長(zhǎng)、產(chǎn)量及其氮素利用率的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

10 黃振國(guó);湖南省水稻種植面積遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1502652