發(fā)布時間：2020-10-29 08:36

　　 煙草青枯病(Tobacco Bacterial Wilt)由青枯菌(Ralstonia solanacearum)引起的毀滅性土傳細菌性病害,對煙草的產量、品質和土地的綜合利用帶來了巨大的危害,是制約我國煙草行業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。培育抗病品種是迄今防治青枯病最有效的途徑,本研究首先對福建泰寧和安徽宣城煙草青枯菌系分化進行了研究;其次,建立了青枯病抗性的室內精準鑒定體系,然后對14個突變體及三個對照品種進行了青枯病抗性鑒定,對其抗性遺傳規(guī)律進行了初步分析;最后,通過RNA-Sequencing技術揭示了煙草與病原菌互作過程中差異表達基因的情況,結合qRT-PCR技術對其中參與抗青枯病的差異基因進行了表達量分析,為抗性機理研究和煙草青枯病的防治提供遺傳資源和理論依據。主要研究結果如下:1.對福建泰寧和安徽宣城菌株分別接種3種雙糖(乳糖、麥芽糖、纖維二糖)和3種已醇(甘露醇、山梨醇、甜醇)進行生化指標測定。結果顯示,15d后兩地菌株在各培養(yǎng)基上均能夠正常生長,且供試菌株在各培養(yǎng)基上生長的菌落呈橘黃色,3種雙糖和3種已醇均能被供試菌株利用,因此,根據相關文獻描述,推斷供試菌株為生化型III;這也與己報道的侵染中國煙草的青枯菌主要為生化型III相符合。2.利用感病對照“紅花大金元”、“翠碧一號”和抗病對照“巖煙97”三個對照品種為研究對象,探索室內精準鑒定體系,結果顯示,利用傷根浸泡法,以1×10~8 cfu/mL濃度的青枯菌懸液進行浸染、第12d調查獲得的發(fā)病情況主要評價指標,供試材料的室內病情指數與文獻報道的真實病情指數一致,由此可見,室內可控條件下的傷根浸泡法能夠真實地反映材料的抗性水平,具有快速、經濟、可靠的優(yōu)點,可以作為煙草青枯病抗性鑒定的重要手段。3.選用14個經EMS誘變獲得的煙草抗青枯病突變體及“紅花大金元”、“翠碧一號”、“巖煙97”三個對照品種為材料進行室內接種鑒定,結果顯示,17個供試材料的室內抗病率與田間自然病圃抗病率非常接近,呈極顯著正相關,相關系數為0.964,評價了突變體的抗性;利用感病親本“翠碧一號”和“紅花大金元”,分別與抗病親本359-k、633-k、N1561-1、1412-k1分別配制正反交組合,初步表明突變體青枯病抗性遺傳受隱性核基因控制。4.對抗青枯病突變體和感病材料“翠碧一號”接種青枯菌強毒株后進行轉錄組測序,結果分析發(fā)現,通過RNA-Sequencing技術篩出了大量的差異基因,且差異基因主要以上調為主。青枯菌的侵染會啟動煙草多條代謝通路,如植物激素信號轉導、植物-病原菌的互作、氧化磷酸化和嘧啶代謝等,以及相關基因的表達,主要涉及信號轉導機制、催化活性、有機物代謝、生物合成等,這也表明煙草-病原菌互作是非常復雜的網絡過程。5.選取了8個可能和抗病性相關的差異表達基因在野生型和突變體633-k、1412-k1中進行了qRT-PCR驗證,以確定是否參與了煙草抗青枯病反應,結果表明,Ntab0876820和Ntab0833810基因在抗感材料接菌后的表達強度不同,在突變體633-k、1412-k1中,其表達強度隨著接種天數的增加而增加,而在野生型侵染前后表達強度無明顯變化。Ntab0876820基因中含有WRKY轉錄因子,Ntab0833810參與細胞的氧化還原反應。
【學位單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S435.72
【部分圖文】：

是世界煙草生產中危害最嚴重的細菌性病害之一，嚴重影響煙草的產量與品（Tans-Kersten et al.,2010）。自 1880 年首先在美國的北卡羅來納州格蘭維爾（Granville，縣名現以來，現已在世界各大煙草種植區(qū)均有發(fā)現，在介于北緯 450至南緯 450之間的亞熱帶和一些暖的煙草種植區(qū)發(fā)病情況尤為明顯，在我國煙草青枯病普遍發(fā)生，其中南方煙區(qū)最為嚴重，且病害常與黑脛病、根結線蟲病等根莖類病害混合發(fā)生（劉勇等，2007）。近年來，該病害分布區(qū)逐步擴大，山東、河南、遼寧等煙區(qū)亦有分布。福建省平均煙草青枯病發(fā)病率高達 40%；湖南青枯病發(fā)病率在中西部約為 10～30%，嚴重的達 40～85%；安徽省青枯病病情發(fā)展速度非�？�2006 年病害面積超過 500hm2，除土地利用損失以外，直接經濟損失高達300萬元（季學軍等，200國內外每年因煙草青枯病造成數億元的經濟損失，青枯病成為影響煙草生產第四大細菌性病害1.1.2 病害癥狀煙草青枯�。═obacco Bacterial Wilt）為典型的維管束病害，病菌可侵害煙株根、莖、葉的部分。煙草青枯病最典型的癥狀是葉片枯萎及莖部一側發(fā)黑。發(fā)病時期，病株的莖上一側有褪條斑、葉片萎焉，而一側莖部生長正常、葉片正常。發(fā)病中期，煙株莖部從褪綠條斑變?yōu)楹谏�，可一直延伸煙株頂部，葉肉變黃且葉脈變黑，葉片全部萎焉，這時撥出根部，帶有條斑的和根部變黑腐爛，用力擠壓發(fā)病處有黃白色乳狀粘液，即青枯菌 菌膿 （徐德樹等，2010）。病后期，青枯菌侵入髓部，隨后髓部呈蜂窩狀或腐爛變空，直至整株枯死（圖 1.1）。

中取得了豐富成果，如水稻抗白枯病基因 Xa1、Xa2，擬南等（1997）利用 EMS 誘導煙草花藥，進行篩選鑒定出抗黃院煙草研究所生物技術研究中心所牽頭煙草突變體庫創(chuàng)插入等突變方式對紅花大金元、中煙 100、巖煙 97 等主栽、香氣、品質等接近應用于生產的突變體，而且還有葉色突變體，為功能基因的研究和品種培育提供了資源。測序技術的原理和應用組測序的原理是基于二代高通量測序技術建立起來的，具有適用性強、測范圍廣等優(yōu)點，因此轉錄組測序技術已被廣泛應用于基祁云霞等，2011）。轉錄組測序主要包括總 RNA 的提取、等步驟，具體流程見（圖 1.2）。數據分析是轉錄組測序的、富集分析、主成分分析、代謝通路分析，獲得轉錄組信為品種繁育、分子標記開發(fā)等提供大量數據資料。

試驗技術流程
【參考文獻】

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本文編號：2860650