小麥赤霉病主要是由禾谷鐮刀菌引起的一種穗部真菌病害,嚴(yán)重威脅著小麥產(chǎn)量和品質(zhì)安全。但是由于小麥基因組的復(fù)雜性以及遺傳轉(zhuǎn)化難、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、缺少合適的模式植物等問(wèn)題,抗病機(jī)理研究進(jìn)程緩慢。二穗短柄草作為溫帶禾本科新型模式植物,與小麥的親緣關(guān)系較近,已有研究已經(jīng)證明其與禾谷鐮刀菌可以相互作用,而且已經(jīng)構(gòu)建了大量T-DNA插入突變體庫(kù)。前期實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)探索證實(shí)二穗短柄草Bd21可以評(píng)估赤霉病II型抗性。本研究旨在通過(guò)篩選6000份二穗短柄草T-DNA插入突變體庫(kù),找到與赤霉病抗性相關(guān)的基因,以此為研究基礎(chǔ),探索赤霉病抗病機(jī)理,分析抗病相關(guān)的信號(hào)通路,以期挖掘出具有潛力的抗赤霉病基因,奠定小麥抗赤霉病分子育種基礎(chǔ),具體結(jié)果如下:1.本研究利用6000份短柄草T-DNA插入突變體,篩選禾谷鐮刀菌抗性相關(guān)基因。結(jié)合前期課題組研究基礎(chǔ),我們最終確定在溫度23℃,相對(duì)濕度在60%-65%左右的條件下,禾谷鐮刀菌菌絲可以在離體葉片上充分生長(zhǎng),又不至于延展太快而影響表型篩選,從而創(chuàng)建高通量離體葉片篩選體系。2.通過(guò)高通量短柄草離體葉片赤霉病抗性鑒定,本研究最終確定了145份突變體材料,可能攜帶赤霉病抗性相關(guān)基... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
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中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 小麥赤霉病概況
        1.1.1 小麥赤霉病的病害特征
        1.1.2 小麥赤霉病的抗病類(lèi)型
        1.1.3 小麥赤霉病抗病機(jī)制研究進(jìn)展
        1.1.4 分子水平抗赤霉病機(jī)理的研究進(jìn)展
        1.1.5 抗赤霉病QTL研究
    1.2 二穗短柄草研究現(xiàn)狀
        1.2.1 二穗短柄草的生物學(xué)特性
        1.2.2 二穗短柄草的基因組學(xué)研究
    1.3 T-DNA插入突變體
    1.4 全基因組重測(cè)序技術(shù)研究進(jìn)展
    1.5 本研究的目的意義
2 材料與方法
    2.1 材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)
        2.1.3 菌株與質(zhì)粒
        2.1.4 酶及生化試劑
        2.1.5 PCR引物
        2.1.6 主要溶液和培養(yǎng)基配制
        2.1.7 主要儀器
    2.2 方法
        2.2.1 禾谷鐮刀菌的培養(yǎng)及短柄草對(duì)禾谷鐮刀菌的抗性鑒定
            2.2.1.1 禾谷鐮刀菌的培養(yǎng)
            2.2.1.2 離體葉片鑒定短柄草對(duì)禾谷鐮刀菌的抗性
            2.2.1.3 單花滴注鑒定短柄草對(duì)禾谷鐮刀菌的抗性
        2.2.2 DNA提取
            2.2.2.1 DNA提取步驟
            2.2.2.2 CTAB試劑的配制
            2.2.2.3 瓊脂糖凝膠電泳相關(guān)溶液配制及流程
        2.2.3 反向PCR鑒定側(cè)翼序列
            2.2.3.1 基因組酶切反應(yīng)
            2.2.3.2 T4連接酶連接
            2.2.3.3 巢式PCR擴(kuò)增
            2.2.3.4 目的核酸片段的純化回收
            2.2.3.5 回收產(chǎn)物與T載體連接
            2.2.3.6 熱激法轉(zhuǎn)化E.coli感受態(tài)細(xì)胞
            2.2.3.7 普通質(zhì)粒小量提取
        2.2.4 短柄草基因組重測(cè)序
        2.2.5 基因組數(shù)據(jù)比對(duì)
3 結(jié)果與分析
    3.1 短柄草高通量離體葉片赤霉病篩選體系的建立
    3.2 短柄草T-DNA插入突變體表型分離
    3.3 短柄草T-DNA插入突變體禾谷鐮刀菌抗性篩選鑒定
    3.4 反向PCR鑒定T-DNA側(cè)翼序列
    3.5 感病突變體全基因組重測(cè)序分析
        3.5.1 插入片段位置分析
        3.5.2 基因序列驗(yàn)證
        3.5.3 基因功能分析
4 討論
    4.1 短柄草T-DNA插入突變體庫(kù)的應(yīng)用
    4.2 短柄草T-DNA插入突變體庫(kù)的篩選
    4.3 重測(cè)序結(jié)果分析
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小麥抗赤霉病研究現(xiàn)狀與展望[J]. 張愛(ài)民,陽(yáng)文龍,李欣,孫家柱.  遺傳. 2018(10)
[2]模式植物二穗短柄草在禾本科作物與病原互作研究中的應(yīng)用[J]. 張文俊,李俊敏,陳鋒.  中國(guó)植保導(dǎo)刊. 2018(05)
[3]植物基因組測(cè)序的研究進(jìn)展[J]. 陳勇,柳亦松,曾建國(guó).  生命科學(xué)研究. 2014(01)
[4]中國(guó)小麥赤霉病的危害及抗性遺傳改良[J]. 程順和,張勇,別同德,高德榮,張伯橋.  江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2012(05)
[5]禾谷鐮刀菌在小麥穗部侵染過(guò)程的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 康振生,黃麗麗,H.BUCHENAUER,韓青梅,蔣選利.  植物病理學(xué)報(bào). 2004(04)

博士論文
[1]小麥赤霉�、蛐涂剐詸C(jī)理研究及相關(guān)基因的功能鑒定[D]. 趙蘭飛.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]小麥抗赤霉病相關(guān)基因的克隆及功能分析[D]. 馬信.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]T-DNA標(biāo)簽在水稻基因組中的分布與特征[D]. 陳雙燕.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]利用短柄草研究小麥抗赤霉病體系的建立及應(yīng)用[D]. 郭秀秀.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]山東小麥赤霉病菌的種群組成和毒素化學(xué)型鑒定及對(duì)殺菌劑的敏感性分析[D]. 高先悅.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3706819