【摘要】：葡萄(Vitis vinifrea L.)是世界四大水果之一。生產(chǎn)上栽培的多為歐洲葡萄品種,但是歐洲葡萄抗白粉病、灰霉病較差,極易受到外界氣候和病蟲害危害,挖掘葡萄抗病基因?qū)τ谄咸芽共∮N有重要的意義。課題組前期獲得了中國野生毛葡萄(Vitis quinquangularis)抗白粉病差異表達(dá)基因VqJAZ7,但是關(guān)于JAZ基因在葡萄中參與調(diào)控多種病原菌抗性反應(yīng)的功能仍不清楚。本研究在此基礎(chǔ)上,從毛葡萄‘商-24’(Vitis quinquangularis clone“Shang-24”)中克隆了的VqJAZ7基因,構(gòu)建VqJAZ7基因過表達(dá)載體,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化獲得了擬南芥T3代過表達(dá)株系,并接種了活體寄生菌白粉菌、腐生的灰霉菌和半腐生的番茄丁香假單胞菌(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000)。主要結(jié)果如下:1、白粉病接種7d后,與對照相比,VqJAZ7轉(zhuǎn)基因株系出現(xiàn)了較少的病斑,分別使用臺盼藍(lán)、NBT和DAB染色后發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因株系葉片上的死細(xì)胞、O_2~-和H_2O_2的積累水平更高,這表明轉(zhuǎn)基因植株通過誘導(dǎo)產(chǎn)生更多的死細(xì)胞提高了對白粉菌的抗性。白粉菌接種后轉(zhuǎn)基因株系中參與SA調(diào)控途徑的AtICS1和AtPR1的表達(dá)水平顯著增加,這表明VqJAZ7能通過調(diào)控SA介導(dǎo)的相關(guān)基因的表達(dá)來提高對白粉病的抗性。此外,AtLOX3和AtPDF1.2的表達(dá)水平顯著下降,表明JA信號途徑受到抑制。2、灰霉菌接種72h后,與對照相比,VqJAZ7轉(zhuǎn)基因株系表現(xiàn)出較多且較大的病斑,并產(chǎn)生了大量的死細(xì)胞,這與前人研究結(jié)果一致。之后,分別在灰霉病接種0、24、48和72h后對AtPR1、AtICS1、AtPDF1.2和AtLOX3等抗性基因進(jìn)行表達(dá)水平分析。灰霉病接種48和72h后,轉(zhuǎn)基因株系中AtICS1的表達(dá)量分別是對照植株中的9.9倍和7倍,AtPR1的表達(dá)量分別是對照植株中的4.4倍和4.1倍,而灰霉病接種后AtPDF1.2和AtLOX3的表達(dá)水平顯著低于對照。強烈的過敏發(fā)應(yīng)促進(jìn)了寄主上灰霉菌的侵染。類似灰霉菌這樣的腐生菌接種后,寄主在晚期會產(chǎn)生大量的活性氧積累來參與抗病反應(yīng)。與對照相比,轉(zhuǎn)基因株系產(chǎn)生更多的死細(xì)胞和H_2O_2,這促進(jìn)了灰霉病的侵染。另外,研究還發(fā)現(xiàn)VqJAZ7轉(zhuǎn)基因株系中抗氧化酶活性變?nèi)?這進(jìn)一步表明VqJAZ7基因過表達(dá)后有助于灰霉病菌的侵染。3、Pst DC3000接種后,與對照相比,VqJAZ7轉(zhuǎn)基因株系表現(xiàn)出降低了對病原菌的抗性。分別使用臺盼藍(lán)、NBT和DAB染色后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因株系葉片死細(xì)胞和O_2~-的積累水平低于對照。研究發(fā)現(xiàn)Pst DC3000接種后誘導(dǎo)SA和JA途徑相關(guān)基因的表達(dá),由于細(xì)菌分泌的冠菌素與JA-Ile的結(jié)構(gòu)和功能相似,導(dǎo)致冠菌素可抑制SA和JA途徑相關(guān)基因的表達(dá)。flg22和脂多糖(Lipopolysaccharide)是防御反應(yīng)中的誘導(dǎo)因子,可引起植物免疫反應(yīng)。分別使用Pst DC3000、flg22和脂多糖處理VqJAZ7轉(zhuǎn)基因擬南芥后發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因株系中胼胝質(zhì)的積累水平低于對照,這也進(jìn)一步驗證VqJAZ7的過量表達(dá)增加植物對Pst DC3000的敏感性。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S436.631.1

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4 匡明}，

本文編號：2681444