【摘要】：小麥稈銹菌(Puccicinia graminis Pers.f.sp.tritici)夏孢子侵染小麥,其致病導(dǎo)致的小麥稈銹病是一種能伴隨高空氣流傳播的跨洲際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)病害。目前對(duì)于小麥稈銹菌侵染小麥的機(jī)制尚不清楚,小麥對(duì)于小麥稈銹菌的免疫防御機(jī)制也很少被報(bào)道。小密穗(Little Club,LC)是Stak man經(jīng)反復(fù)篩選,確定的12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鑒別寄主之一。LC雖然不是主栽品種,但是LC是萬(wàn)能高感小麥品種,被認(rèn)為不含對(duì)小麥稈銹菌的抗病基因。因此,LC十分適合研究小麥稈銹菌侵染小麥的組織學(xué)和分子機(jī)制上的研究。小麥稈銹菌侵染小麥3天吸器形成,完成侵染階段;侵染小麥6天完成產(chǎn)孢,稈銹病發(fā)病階段開(kāi)始。因此,我們選取中國(guó)高毒力頻率小種小麥稈銹菌菌株34MKGQM接種LC 3天和6天的樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序研究,得到結(jié)果如下:1.轉(zhuǎn)錄組測(cè)序發(fā)現(xiàn)了114429個(gè)顯著差異性基因,其中GO功能分析,LC接菌3天后,共有24類(lèi)功能基因被激活;LC接菌6天后,共有26類(lèi)功能基因被激活,兩者GO功能分析都檢測(cè)出:包含植物激素信號(hào)、轉(zhuǎn)運(yùn)功能、細(xì)胞組成和生物合成等功能基因。2.代謝通路分析:LC接菌3天后共30條代謝途徑被激活,6天后35條代謝途徑被激活。這兩組包括激素代謝途徑、氮素代謝途徑。其中激素信號(hào)通路中有5種激素顯著上調(diào)(log_2~(FC)log_2~(1.5),log_2~(FC)log_2~(0.5),p0.05)分別為ET、IAA、ABA、GA_3、BR。3.qRT-PCR驗(yàn)證5種激素樣品與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序趨勢(shì)一致上調(diào)。外源噴灑5種激素接菌試驗(yàn)結(jié)果顯示,ET、IAA、ABA和陰性對(duì)照組侵染型“4”型一致,GA_3、BR和陽(yáng)性對(duì)照SA試驗(yàn)組侵染型“3”型一致,說(shuō)明ET、IAA、ABA對(duì)調(diào)節(jié)小麥抗稈銹病不起作用,GA_3、BR能增強(qiáng)小麥抗稈銹病作用。4.系統(tǒng)分析進(jìn)化樹(shù)顯示,小麥AMT蛋白與水稻AMT蛋白同源性最高,暗示小麥AMT在小麥中也能發(fā)揮運(yùn)輸NH_4~+能力。qRT-PCR檢測(cè)顯示,小麥根、莖稈、葉和花組織中,TaAMT1;1a,TaAMT1;1b,TaAMT1;3a表達(dá)量最為豐富,而其他TaAMT基因表達(dá)量很少。明尼2761和LC接菌后,qRT-PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在侵染小麥0-48h時(shí)間內(nèi),LC體內(nèi)TaAMT1;1a,TaAMT1;1b和TaAMT1;3a的表達(dá)量顯著上調(diào),明尼2761體內(nèi)TaAMT1;1a、TaAMT1;1b、TaAMT1;3a的表達(dá)量無(wú)明顯變化。含氮和無(wú)氮試驗(yàn)顯示,無(wú)氮條件下小麥稈銹菌對(duì)LC侵染型顯著降低,由“4”型到“3”型。這些研究說(shuō)明小麥AMT1可能參與負(fù)調(diào)控小麥抗稈銹病作用。
【圖文】：

轉(zhuǎn)錄組實(shí)驗(yàn)流程圖

圖 1-2 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析流程圖Fig 1.2 Transcriptome data analysis flow chart植物抗病中的研究應(yīng)用病的研究中，被報(bào)道采用RNA-seq技術(shù)對(duì)接種禾谷鐮刀菌后的小學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)了JA信號(hào)通路被激活，而ET信號(hào)通路被抑制，從而揭示該品種抗赤霉病的部分機(jī)理（Xiao et al，，2013）。有白粉菌分別接種小麥品系N9134后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析，發(fā)現(xiàn)侵染寄主后激活的基因與信號(hào)通路各有不同，并且白粉菌侵染信號(hào)通路與基因，揭示了小麥在抵抗不同病原菌侵染過(guò)程中轉(zhuǎn)步挖掘克隆抗病基因具有指導(dǎo)作用（Zhang et al，2014）。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S435.121.41

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2 王光輝;禾谷鐮刀菌AMT1基因的功能研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2704963