在我國(guó),白粉病是小麥和大麥等禾谷類作物上的重要病害。引起小麥白粉病的病原菌是禾布氏白粉菌小麥�；停˙lumeriagraminis f.sp.tritici,Bgt）。它是一種專性寄生真菌,在我國(guó)麥區(qū)分布廣泛,可遠(yuǎn)距離傳播,對(duì)不同的小麥品種具有明顯的小種分化,且毒性變異快。培育和種植抗病品種是防治白粉病最經(jīng)濟(jì)、有效和環(huán)保的措施之一。由主效抗病基因介導(dǎo)的小種�；共⌒栽诎追鄄】共∮N中得到了廣泛的應(yīng)用。然而,寄主垂直抗性給病原菌施加了選擇壓力,使得病原菌群體中毒性小種出現(xiàn)和不斷積累,最終導(dǎo)致品種抗性被克服。針對(duì)上述問題,一方面需要對(duì)病原菌群體致病型進(jìn)行監(jiān)測(cè),進(jìn)一步克隆無毒基因,了解毒性變異的分子機(jī)制,以便更加有效地利用抗病基因。另一方面需要對(duì)品種抗性進(jìn)行改良,加快持久抗病品種的培育進(jìn)程。本研究擬開展如下兩方面的工作。1)對(duì)我國(guó)白粉菌群體致病型進(jìn)行多樣性分析,篩選出具有不同致病譜的菌株,采用比較基因組學(xué)研究方法鑒定無毒基因,并揭示其變異規(guī)律。2)采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析方法對(duì)白粉菌無性產(chǎn)孢相關(guān)基因進(jìn)行研究,篩選出控制產(chǎn)孢的關(guān)鍵基因,并利用基因沉默技術(shù)明確其功能,為RNAi介導(dǎo)的持久抗病品種的培育... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：157 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
本研究的創(chuàng)新點(diǎn)
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 小麥白粉病的危害
    1.2 小麥白粉菌的主要特征及生活史
    1.3 小麥白粉菌的小種分化
    1.4 禾谷類白粉菌無毒基因研究進(jìn)展
        1.4.1 無毒基因與寄主R基因的識(shí)別模型
        1.4.2 無毒基因與寄主R基因的互作類型
        1.4.3 無毒基因的變異機(jī)制
        1.4.4 禾谷類白粉菌無毒基因
    1.5 禾谷類白粉菌產(chǎn)孢相關(guān)基因研究進(jìn)展
        1.5.1 BrlA調(diào)控途徑
        1.5.2 G蛋白介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑
        1.5.3 鈣離子(Ca~(2+)),MAPK( mitogen-activated protein kinase)和活性氧(reactive oxygenspecies,ROS)介導(dǎo)的信號(hào)通路
        1.5.4 不同真菌產(chǎn)孢過程涉及的其他調(diào)控因子
        1.5.5 白粉菌產(chǎn)孢相關(guān)基因研究進(jìn)展
    1.6 本研究的目的和意義
第二章 我國(guó)小麥白粉菌致病型多樣性分析
    2.1 材料與方法
        2.1.1 鑒別寄主
        2.1.2 白粉菌標(biāo)樣的采集
        2.1.3 單孢子菌株的分離、擴(kuò)繁及保存
        2.1.4 苗期致病性測(cè)定
        2.1.5 侵染型的調(diào)查和致病型的表示
        2.1.6 毒性復(fù)雜度及毒性頻率的計(jì)算
        2.1.7 Pm基因有效性分析
        2.1.8 菌株群體內(nèi)及群體間多樣性指數(shù)的計(jì)算
        2.1.9 成對(duì)無毒基因位點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 毒性頻率
        2.2.2 致病型和毒性復(fù)雜度
        2.2.3 群體多樣性和遺傳距離
        2.2.4 無毒基因位點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)分析
    2.3 結(jié)論與討論
第三章 小麥白粉菌AvrPm2候選基因的克隆
    3.1 材料與方法
        3.1.1 菌株的來源及致病型
        3.1.2 基因組DNA樣品的制備和提取
        3.1.3 RNA樣品的制備和提取
        3.1.4 基因組文庫(kù)的構(gòu)建和測(cè)序
        3.1.5 轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)的構(gòu)建及測(cè)序
        3.1.6 基因組大小的估算和組裝
        3.1.7 基因預(yù)測(cè)
        3.1.8 基因功能注釋
        3.1.9 SNP、InDel及PAV的鑒定
        3.1.10 Effector基因的預(yù)測(cè)
        3.1.11 Effector基因的變異及表達(dá)特征分析
        3.1.12 表型與基因型數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析
        3.1.13 候選無毒基因的PCR確認(rèn)
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 100個(gè)菌株的地理來源和致病型多樣性
        3.2.2 基因組序列的組裝和質(zhì)量評(píng)估
        3.2.3 重復(fù)序列和非編碼RNA的預(yù)測(cè)
        3.2.4 基因預(yù)測(cè)
        3.2.5 基因注釋
        3.2.6 Effector基因的預(yù)測(cè)及表達(dá)譜分析
        3.2.7 99個(gè)菌株在基因組水平上的變異
        3.2.8 AvrPm2候選基因的鑒定
        3.2.9 AvrPm2候選基因的PCR驗(yàn)證
        3.2.10 AvrPm2候選基因的序列,注釋及表達(dá)特征分析
    3.3 結(jié)論與討論
第四章 小麥白粉菌產(chǎn)孢相關(guān)差異表達(dá)基因分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 菌株的培養(yǎng)和接種
        4.1.2 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序組織樣的準(zhǔn)備和RNA的提取
        4.1.3 總RNA的檢測(cè)和文庫(kù)的構(gòu)建及測(cè)序
        4.1.4 序列質(zhì)量的評(píng)估
        4.1.5 基因差異表達(dá)分析
        4.1.6 差異表達(dá)基因的注釋
        4.1.7 定量反轉(zhuǎn)錄PCR分析(quantitative reverse-transcriptase PCR, qRT-PCR)
        4.1.8 參與基礎(chǔ)代謝的基因的鑒定
        4.1.9 參與信號(hào)通路和轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因的鑒定
        4.1.10 B.graminis特有基因的鑒定
        4.1.11 EGTA和TFP的處理
        4.1.12 染色和組織學(xué)觀察
        4.1.13 統(tǒng)計(jì)分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 小麥白粉菌的無性發(fā)育過程
        4.2.2 高質(zhì)量RNA-seq數(shù)據(jù)的獲得
        4.2.3 產(chǎn)孢階段的基因差異表達(dá)分析
        4.2.4 參與碳水化合物代謝,能量代謝和不飽和脂肪酸代謝的差異表達(dá)基因分析
        4.2.5 抗氧化系統(tǒng)的激活及H_2O_2在分生孢子梗中的積累
        4.2.6 白粉菌產(chǎn)孢過程中參與主要信號(hào)通路和轉(zhuǎn)錄調(diào)控的差異表達(dá)基因分析
        4.2.7 Ca~(2+)螯合劑EGTA和鈣調(diào)蛋白抑制劑TFP對(duì)白粉菌產(chǎn)孢和H_2O_2產(chǎn)生的影響
        4.2.8 B.graminis特有基因
    4.3 結(jié)論與討論
第五章 一個(gè)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶基因STPK2的功能分析
    5.1 材料與方法
        5.1.1 供試菌株、品種和載體
        5.1.2 菌株的接種、培養(yǎng)和品種的種植
        5.1.3 目標(biāo)基因的選擇及其序列分析
        5.1.4 VIGS載體的構(gòu)建
        5.1.5 質(zhì)粒載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌
        5.1.6 農(nóng)桿菌滲入煙草和病毒的接種
        5.1.7 RNA的提取和qRT-PCR分析
        5.1.8 組織學(xué)染色及顯微調(diào)查
        5.1.9 統(tǒng)計(jì)分析
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 目標(biāo)基因的選擇及序列分析
        5.2.2 目標(biāo)基因靶向區(qū)域的預(yù)測(cè)及脫靶分析
        5.2.3 VIGS載體構(gòu)建
        5.2.4 病毒接種體的獲得和病毒的接種
        5.2.5 目標(biāo)基因在小麥中的沉默
        5.2.6 目標(biāo)基因沉默對(duì)小麥白粉菌發(fā)育的影響
    5.3 結(jié)論與討論
參考文獻(xiàn)
攻博期間取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3164777