草莓白粉病是草莓栽培中最普遍的重要真菌病害,常會給草莓產(chǎn)業(yè)造成重大經(jīng)濟損失。目前國內外對這種真菌病害的防治主要依賴于化學制劑,這必然給消費者健康和食品安全帶來威脅,因此開展草莓真菌病害的高效無害化防治具有重要的實踐意義。了解草莓抗白粉病的分子調控機制是開展高效無害化防治草莓白粉病的基礎,也是草莓優(yōu)良品種培育和遺傳改良的基礎之一。目前大量研究表明植物生長調節(jié)物質水楊酸(SA)和茉莉酸(JA)等在植物抗病應答中起著重要調控作用。本論文以八倍體草莓紅顏(Fragria x ananassa cv.‘Benihoppe’)為研究材料,將草莓分為雙蒸水處理組(對照組)和SA誘導組,在溫室大棚條件下侵染白粉菌(Podosphaera aphanis),采用比較轉錄組研究技術,篩選獲得白粉菌侵染前后草莓的差異基因,通過對水楊酸途徑、茉莉酸途徑及苯丙烷代謝途徑相關差異基因(DEGs)的表達分析,確定草莓抵御白粉菌的調控網(wǎng)絡節(jié)點,以期從植物生長調節(jié)物質調控的信號通路角度闡明草莓抗白粉病的分子調控機制,為提高草莓白粉病的防治效率提供理論基礎。主要研究結果如下:1.明確了SA誘導草莓抗白粉病的生理生化特性。...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞(Abbreviation)
引言
1 植物抗病機制研究進展
    1.1 植物免疫系統(tǒng)
        1.1.1 植物超敏反應
        1.1.2 植物防御反應中生長調節(jié)物質對細胞凋亡的影響
        1.1.3 植物防衛(wèi)反應中次生代謝途徑
        1.1.4 水楊酸在植物防衛(wèi)反應中的作用
    1.2 草莓白粉病研究進展
        1.2.1 草莓白粉病菌
        1.2.2 草莓白粉病菌的生活史
        1.2.3 影響白粉病的環(huán)境因素
        1.2.4 白粉菌侵染植物的過程
        1.2.5 草莓白粉病防治方法
    1.3 草莓與白粉菌互作關系
    1.4 研究內容、研究目的與意義
        1.4.1 研究內容
        1.4.2 研究目標
2 水楊酸誘導草莓抗白粉病的生理生化特征
    2.1 材料與方法
        2.1.1 供試草莓
        2.1.2 供試病原菌
        2.1.3 接種方法
        2.1.4 光鏡樣品的制備
        2.1.5 葉綠素熒光參數(shù)測定
        2.1.6 與抗病相關的活性氧代謝系統(tǒng)指標測定
        2.1.7 數(shù)據(jù)分析
    2.2 結果
        2.2.1 親和互作中白粉菌的侵染統(tǒng)計
        2.2.2 水楊酸對草莓葉片F(xiàn)_v/F_m、Φ_PSII、Φ_NPQ、和Φ_NO的影響
        2.2.3 水楊酸對草莓葉片活性氧的影響
        2.2.4 水楊酸對草莓葉片PAL和 PPO活性的影響
        2.2.5 水楊酸對草莓葉片SOD、POD、CAT和 TFC活性的影響
    2.3 討論
    2.4 小結
3 草莓應答白粉菌侵染的差異基因篩選
    3.1 材料與方法
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 Solexa測序文庫構建與測序
        3.1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
        3.1.4 基因表達量和差異表達基因篩選
        3.1.5 構建基因相關性網(wǎng)絡
    3.2 結果與分析
        3.2.1 轉錄組測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計
        3.2.2 差異基因分析
        3.2.3 差異基因的GO富集分析
        3.2.4 差異基因的KEGG富集通路分析
        3.2.5 草莓應答白粉菌的差異基因與相關性分析
    3.3 討論
    3.4 小結
4 水楊酸對草莓葉片中原花青素生物合成途徑相關基因表達的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 原花青素含量測定
        4.1.3 兩個處理組內差異表達基因篩選
        4.1.4 原花青素合成途徑中相關結構基因的熱圖分析
        4.1.5 調控原花青素合成途徑的關鍵轉錄因子分析
        4.1.6 關鍵轉錄因子基因表達量分析
    4.2 結果
        4.2.1 同源候選基因篩選鑒定
        4.2.2 原花青素合成的結構基因在草莓葉片應答白粉菌過程的表達水平
        4.2.3 原花青素合成轉錄調控因子研究
    4.3 討論
    4.4 小結
5 水楊酸信號通路在草莓應答白粉菌侵染過程中的調控作用
    5.1 材料與方法
        5.1.1 植物材料
        5.1.2 SA含量測定
        5.1.3 草莓SA代謝途徑中的差異基因同源性分析
        5.1.4 草莓SA信號轉導通路中關鍵基因的同源性分析
        5.1.5 差異基因在病程過程中的表達分析
        5.1.6 熒光定量PCR分析
        5.1.7 擬南芥關鍵蛋白互作網(wǎng)絡構建
    5.2 結果
        5.2.1 草莓SA合成途徑中差異基因與表達分析
        5.2.2 SA信號轉導通路中差異基因在草莓應答白粉菌侵染中的作用
    5.3 討論
    5.4 小結
6 植物-病原菌互作通路在草莓抗白粉病過程中的調控作用
    6.1 材料與方法
        6.1.1 植物材料
        6.1.2 DEGs篩選
        6.1.3 草莓-病原菌互作通路DEGs的熱圖分析
        6.1.4 與植物病原菌互作途徑相關的DEGs的表達分析
    6.2 結果
        6.2.1 植物病原菌互作途徑中的DEGs
        6.2.2 FaPAD4和FaEDS1 序列及表達分析
        6.2.3 PTI中 DEGs在草莓抵御白粉菌侵染中的作用
        6.2.4 ETI中 DEGs在草莓抵御白粉菌侵染中的作用
        6.2.5 植物-病原物互作途徑中差異基因的相關性分析
    6.3 討論
    6.4 小結
7 討論與結論
    7.1 討論
        7.1.1 水楊酸可增強草莓抗白粉病的能力
        7.1.2 原花青素在草莓抵御白粉菌侵染中的作用
        7.1.3 草莓抵御白粉菌侵染的SA信號途徑
        7.1.4 草莓抗白粉病過程中PTI和 ETI途徑的作用
    7.2 結論
    7.3 研究展望
    7.4 創(chuàng)新點
參考文獻
附錄
個人簡歷
導師簡介
致謝



本文編號：3853803