發(fā)布時(shí)間：2021-04-12 08:19

　　小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾募Z食作物之一,小麥白粉病由禾本科布氏白粉菌小麥�；停˙lumeriagraminis f.sp.tritici,Bgt）引起,是世界上小麥主產(chǎn)區(qū)的主要病害之一,嚴(yán)重影響小麥產(chǎn)量與品質(zhì)。當(dāng)前,耕作制度和栽培技術(shù)的改變難以解決白粉病的侵染和蔓延,依賴化學(xué)防治盡管對(duì)控制白粉病的發(fā)生和流行取得了一定成效,但不可避免地造成成本增加和環(huán)境污染,有悖于綠色發(fā)展理念,因此,發(fā)掘利用小麥抗白粉病優(yōu)異基因,利用分子育種技術(shù)選育抗病品種是控制白粉病流行,降低經(jīng)濟(jì)損失的首要方法。粗山羊草是小麥D基因組的供體,蘊(yùn)含著豐富的抗逆、抗病基因,其中Pm35被證明是一個(gè)抗譜廣泛,無農(nóng)藝性狀負(fù)面影響的優(yōu)異基因,已在國(guó)際育種應(yīng)用多年。前期,我們已經(jīng)精細(xì)定位Pm35,并組裝了目標(biāo)基因區(qū)間含Gap的物理圖譜,預(yù)測(cè)了3個(gè)LRR候選基因。為了進(jìn)一步明確候選基因所在區(qū)間物理圖譜信息,本研究擬通過CRISPR-Cas9核酸酶定點(diǎn)酶切,首次利用ExoCET技術(shù)直接從作物基因組DNA中克隆出大片段目標(biāo)DNA,從而,確認(rèn)候選基因序列。另外,通過酵母雙雜交、雙分子熒光互補(bǔ)等篩選獲得了Pm35的互作蛋白,初步揭示了Pm35... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

小麥白粉病病癥Fig.1Thesymptomsofwheatpowderymildew

小麥抗白粉病基因Pm35的抗病機(jī)理解析21.1.2小麥白粉病致病機(jī)理白粉病真菌是�；图纳�，可感染多種植物物種，包括重要的作物，例如小麥（Triticumspp）和大麥（Hordeumvulgare）以及模型植物擬南芥等（Tangetal.,2017）。小麥白粉菌由無色、長(zhǎng)橢圓形的單細(xì)胞分生孢子構(gòu)成，其在分生孢子梗上成串存在（何家泌，1998）。小麥白粉菌分為有性和無性兩種生殖方式。當(dāng)白粉病分生孢子落在易感植株表面后開始萌發(fā)，萌發(fā)約10-12小時(shí)后，產(chǎn)生一種專門的感染結(jié)構(gòu)即芽管，此后在芽管前端形成附著胞，目的是直接穿透表皮細(xì)胞，形成初生吸器（Cowleyetal.,1998）。病原菌通過吸器吸收宿主營(yíng)養(yǎng)并使菌絲體生長(zhǎng)到宿主外部，隨后在菌絲叢中央產(chǎn)生分生孢子梗和分生孢子。分生孢子成熟時(shí)脫落，并通過氣流重新侵染。病菌在植株生長(zhǎng)后期進(jìn)行有性生殖，菌絲叢中央產(chǎn)生閉囊殼，閉囊殼成熟后在合適環(huán)境產(chǎn)生子囊孢子進(jìn)行再次侵染（何家泌等，1998）。小麥白粉病發(fā)病濕度范圍較寬，分生孢子在相對(duì)濕度5%-100%間均可侵染植株，白粉病菌侵染最適溫度為15-20℃，適宜濕度應(yīng)大于70%。植株在種植密度過高，營(yíng)養(yǎng)過剩情況下，秧苗徒長(zhǎng)、虛弱并且易感病，且連續(xù)陰雨環(huán)境或麥田倒伏都會(huì)造成小麥抗病能力降低，發(fā)病率增加（楊美娟等，2016）。除此之外，品種抗性低，防治措施不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致病害發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)造成小麥產(chǎn)量下降。圖2小麥白粉病侵染過程（何家泌等，1998）Fig.1Wheatpowderymildewinfectionprocess（Heetal.,1998）1.1.3抗白粉病基因研究進(jìn)展當(dāng)前，白粉病的化學(xué)防治造成環(huán)境污染，栽培措施防治不夠持久徹底的問題尚未得到解決，因此，發(fā)掘利用小麥抗白粉病優(yōu)異基因，利用分子育種技術(shù)選育抗病品種是控

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖3植物NB-LRR蛋白的典型線性結(jié)構(gòu)（Collieretal.,2009）Fig.3TypicallineararchitectureofplantNB-LRRproteins（Collieretal.,2009）綜上所述，NB-LRR蛋白的N-末端，包括CC和TIR結(jié)構(gòu)域，被認(rèn)為對(duì)激活抗性信號(hào)和HR誘導(dǎo)很重要（Frostetal.,2004；Leisteretal.,2005）。最近，大麥MLA10的CC結(jié)構(gòu)域和亞麻L(zhǎng)6的TIR結(jié)構(gòu)域被證明是誘導(dǎo)細(xì)胞死亡和介導(dǎo)免疫受體的必要充分條件（Bernouxetal.,2011；Baietal.,2012）。中心結(jié)構(gòu)NB-ARC結(jié)構(gòu)域與動(dòng)物凋亡調(diào)控因子Apaf-1和CED-4同源，由NB、ARC1（用于Apaf-1、R蛋白和CED-4）和ARC2亞結(jié)構(gòu)域組成。這些蛋白形成NB-ARC家族，屬于信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)ATP酶類，具有許多STAND蛋白。NB-ARC結(jié)構(gòu)域被證明能結(jié)合和水解核苷酸（Deetal.,2005），與其他STAND蛋白相似，核苷酸結(jié)合和交換被認(rèn)為可以控制NB-LRR蛋白的活性。初步認(rèn)為，ADP結(jié)合可穩(wěn)定非活性狀態(tài)，而ATP結(jié)合可穩(wěn)定信號(hào)傳導(dǎo)狀態(tài)（Bernouxetal.,2011；Williamsetal.,2011）。有關(guān)NB-LRR類蛋白的其他重要功能和作用機(jī)制仍有待發(fā)現(xiàn)。1.3WRKY轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展植物在生長(zhǎng)過程中不斷面臨大量的生物和非生物脅迫，植物能夠整合多種協(xié)同/拮抗的環(huán)境信號(hào)，從而使它們能夠在任何特定條件下發(fā)生正確響應(yīng)，這種響應(yīng)的調(diào)控主要是通過調(diào)節(jié)各種轉(zhuǎn)錄因子（TF）網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，從而使植物在變化的環(huán)境中保持適應(yīng)性（Pandeyetal.,2009）。轉(zhuǎn)錄因子是所有活生物體中的調(diào)節(jié)蛋白，它們通常表現(xiàn)出序列特異性的DNA結(jié)合，并且能夠激活或抑制多個(gè)靶基因的轉(zhuǎn)錄。WRKY轉(zhuǎn)錄因子網(wǎng)絡(luò)可以提供適當(dāng)?shù)钠胶�，以快速有效地阻止病原體，但可能會(huì)同時(shí)限制對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育有害的防御反應(yīng)。WRKYTF實(shí)際上是植物病原性生物攻擊后宿主反應(yīng)的調(diào)節(jié)劑，它們通過直接參與調(diào)節(jié)防御基因表達(dá)的各個(gè)水平

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]DNA直接克隆的優(yōu)化和ccdB反向篩選在Red/ET重組工程中的應(yīng)用[D]. 王海龍.湖南師范大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3132973