水稻稻曲病(rice false smut,RFS)是由半知菌亞門(mén)綠核菌屬綠核菌引起的一種水稻穗部真菌病害,分布廣泛,危害嚴(yán)重。不僅危害糧食產(chǎn)量,其產(chǎn)生毒素還危害人畜健康。近年來(lái),該病害逐步上升為我們水稻新三大病害之一。關(guān)于稻曲病的研究也越來(lái)越多,但對(duì)于稻曲病的發(fā)病機(jī)理仍有許多未解之謎。最近研究表明,稻曲病菌特異侵染水稻花絲形成稻曲球,但也有研究者認(rèn)為花藥和柱頭也可能被侵染。對(duì)于花絲是否是稻曲病菌的唯一或必須侵染位點(diǎn)仍不明確。此外,我們前期研究中發(fā)現(xiàn)稻曲病菌侵染水稻穎花導(dǎo)致受精灌漿被阻斷、不能形成種子,但水稻灌漿相關(guān)基因被上調(diào)表達(dá)。由此猜測(cè)稻曲病菌侵染水稻后可能劫持水稻的灌漿系統(tǒng),將營(yíng)養(yǎng)用于稻曲球生長(zhǎng)�；诖�,本論文利用顯微切片技術(shù)對(duì)一個(gè)無(wú)雄蕊突變體水稻進(jìn)行稻曲病菌侵染過(guò)程觀察,并對(duì)稻曲病菌激活水稻灌漿相關(guān)基因的分子機(jī)制開(kāi)展研究。主要取得了以下研究結(jié)果：(1)稻曲病菌能夠成功侵染無(wú)雄蕊突變體水稻,并形成稻曲球,說(shuō)明花絲并不是稻曲病菌成功侵染水稻穎花所必須的。(2)通過(guò)樹(shù)脂切片分析,發(fā)現(xiàn)稻曲病菌能夠侵染無(wú)雄蕊突變體水稻的子房及柱頭分支。(3)通過(guò)對(duì)稻曲球進(jìn)行透射電子顯微鏡分析,發(fā)現(xiàn)被稻曲病菌侵染后的水稻子房細(xì)胞出現(xiàn)類似正常灌漿子房細(xì)胞中的囊泡結(jié)構(gòu),暗示稻曲病菌侵染水稻穎花激活水稻灌漿過(guò)程。(4)為了明確水稻灌漿基因的激活是否是發(fā)病進(jìn)程中的重要環(huán)節(jié),我們鑒定了灌漿缺陷突變體水稻gif1、risbzl和pdil-1,下一步將對(duì)其進(jìn)行稻曲病菌接種,分析發(fā)病進(jìn)程及稻曲球形成的變化。同時(shí),我們構(gòu)建了種子灌漿相關(guān)基因融合報(bào)告基因的轉(zhuǎn)基因水稻,為明確稻曲病菌激活水稻灌漿基因的時(shí)空特征提供了材料基礎(chǔ)。(5)利用熒光素酶雙報(bào)告系統(tǒng)篩選出三個(gè)能夠激活灌漿相關(guān)基因OsRISBZl的稻曲病菌效應(yīng)因子：UvGFA(Ustilaginoidea virens grain filling actor) 1,UvGFA2,UvGFA3。目前,正對(duì)這三個(gè)效應(yīng)子進(jìn)行轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證。(6)利用本生煙瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)對(duì)稻曲病菌效應(yīng)因子進(jìn)行亞細(xì)胞定位研究,發(fā)現(xiàn)Uv_1214等15個(gè)效應(yīng)因子定位在核上和膜上,Uv_1114等6個(gè)效應(yīng)因子定位在膜上和質(zhì)體上,Uv 1324等7個(gè)效應(yīng)因子定位在膜上,效應(yīng)因子UvGFA3則呈點(diǎn)狀分布。綜上所述,本研究通過(guò)對(duì)無(wú)雄蕊水稻突變體進(jìn)行稻曲病菌人工接種,發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有花絲的情況下稻曲病菌也能夠侵染水稻并形成稻曲球,突變體子房和柱頭分支可被侵染,說(shuō)明花絲并不是稻曲病菌的唯一侵染位點(diǎn)。稻曲病菌侵染水稻穎花不僅激活灌漿相關(guān)基因的表達(dá),而且使感病子房細(xì)胞中出現(xiàn)類似灌漿子房細(xì)胞中的囊泡結(jié)構(gòu)。稻曲病菌可能通過(guò)分泌效應(yīng)因子UvGFA1,UvGFA2,UvGFA3調(diào)控水稻灌漿基因的表達(dá),從而劫持營(yíng)養(yǎng)庫(kù)。本研究揭示了稻曲病菌侵染水稻的新途徑,提出了稻曲病菌侵染水稻形成稻曲球的特殊機(jī)制,對(duì)認(rèn)識(shí)與防控稻曲病具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S435.111.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 汪愛(ài)娟;王國(guó)榮;孫磊;李路;劉連盟;黃世文;;稻曲病防治藥劑篩選及防控技術(shù)研究[J];中國(guó)稻米;2015年06期

2 DENG Qi-de;YONG Ming-li;LI Dan-yang;LAI Chao-hui;CHEN Hong-ming;FAN Jing;HU Dong-wei;;Survey and examination of the potential alternative hosts of Villosiclava virens, the pathogen of rice false smut, in China[J];Journal of Integrative Agriculture;2015年07期

3 伏榮桃;王劍;盧代華;張鴻;龔學(xué)書(shū);陳雪娟;任鴻志;毛建輝;;水稻稻曲病抗性鑒定技術(shù)及影響因子研究[J];中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào);2015年18期

4 Jing Fan;Xiao-Yi Guo;Liang Li;Fu Huang;Wen-Xian Sun;Yan Li;Yan-Yan Huang;Yong-Ju Xu;Jun Shi;Yang Lei;Ai-Ping Zheng;Wen-Ming Wang;;Infection of Ustilaginoidea virens intercepts rice seed formation but activates grain-filling-related genes[J];Journal of Integrative Plant Biology;2015年06期

5 馮愛(ài)卿;朱小源;曾列先;李落葉;李建雄;楊健源;;廣東常規(guī)稻品種對(duì)稻曲病的抗性評(píng)價(jià)[J];中國(guó)稻米;2015年03期

6 盧代華;王劍;伏榮桃;王平;姚琳;陳曉娟;張鴻;黃超;陳雪娟;龔學(xué)書(shū);陳宇;毛建輝;;水稻對(duì)稻曲病不同抗性品種遺傳多樣性SSR分析[J];西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2015年02期

7 劉懷珍;李康活;黃慶;陸秀明;張彬;李惠芬;鄒積祥;周少川;;一季中晚稻稻曲病化學(xué)防治研究[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年14期

8 俞咪娜;陳志誼;于俊杰;胡建坤;尹小樂(lè);聶亞鋒;劉永鋒;;來(lái)源于同一穗不同稻曲球的稻曲病菌的致病性及遺傳多樣性[J];植物病理學(xué)報(bào);2013年06期

9 周奮啟;耿躍;徐蕾;康曉霞;陳銀鳳;袁林澤;;不同用藥時(shí)期6種常用藥劑對(duì)水稻稻曲病的防治效果研究[J];現(xiàn)代農(nóng)藥;2013年05期

10 胡東維;王疏;;稻曲病菌侵染機(jī)制研究現(xiàn)狀與展望[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年22期

本文編號(hào)：1568949