黃瓜霜霉病及棒孢葉斑病雙抗性分子機(jī)制的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-08 20:21
黃瓜(Cucumis20sativus20L.)是一種以嫩果為食用的大宗蔬菜。黃瓜屬于草本科蔓生植物,在生產(chǎn)中易受多種病原菌的侵染,使其產(chǎn)量和品質(zhì)受到嚴(yán)重影響。黃瓜霜霉病和棒孢葉斑病是黃瓜生產(chǎn)上的重要病害。病害傳播流行速度快,對(duì)黃瓜生產(chǎn)威脅極大。長(zhǎng)期使用化學(xué)藥劑進(jìn)行病害防治,已經(jīng)導(dǎo)致霜霉病菌和棒孢葉斑病菌產(chǎn)生抗藥性。同時(shí)大量的農(nóng)藥殘留會(huì)造成環(huán)境污染和危害人類健康等問(wèn)題。綠色、經(jīng)濟(jì)有效的防治方法仍為選育及利用抗病品種。培育單一抗病品種已無(wú)法解決病害給黃瓜生產(chǎn)帶來(lái)的嚴(yán)重影響。國(guó)內(nèi)外對(duì)黃瓜棒孢葉斑病的研究基礎(chǔ)比較薄弱,多集中在病原菌生理分化、抗藥性及抗性遺傳規(guī)律等方面,缺少系統(tǒng)的抗病機(jī)理方面的研究。黃瓜霜霉病的研究起步雖早,但抗性遺傳規(guī)律仍存在爭(zhēng)議,分子調(diào)控機(jī)理尚不明了。本研究從抗源篩選、組織病理學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和基因功能方面對(duì)黃瓜雙抗機(jī)制進(jìn)行了研究,主要結(jié)果如下:(1)采用苗期人工接種鑒定法,對(duì)50份黃瓜種質(zhì)資源進(jìn)行霜霉病和棒孢葉斑病抗病性鑒定。結(jié)果表明,無(wú)高抗霜霉病材料,抗霜霉病材料有11份;高抗棒孢葉斑病材料有9份。通過(guò)對(duì)50份材料雙抗性比較,抗2種病害材料共有5份,品種編號(hào)分別為16號(hào)(...
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.1.1 黃瓜霜霉病
1.1.2 黃瓜棒孢葉斑病
1.1.3 植物抗病性
1.1.4 AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子
1.2 研究目的與意義
1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 抗病性鑒定
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)方法
2.2 組織病理學(xué)觀察
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)方法
2.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序
2.3.1 試驗(yàn)材料
2.3.2 試驗(yàn)方法
2.4 黃瓜CsERF004功能驗(yàn)證
2.4.1 CsERF004基因克隆
2.4.2 CsERF004序列分析
2.4.3 病原菌脅迫下CsERF004表達(dá)模式的分析
2.4.4 激素誘導(dǎo)下CsERF004表達(dá)模式的分析
2.4.5 CsERF004亞細(xì)胞定位的分析
2.4.6 黃瓜的遺傳轉(zhuǎn)化
2.4.7 轉(zhuǎn)基因黃瓜的接種鑒定
2.4.8 轉(zhuǎn)基因黃瓜的基因表達(dá)分析
2.4.9 轉(zhuǎn)基因黃瓜的激素含量測(cè)定
3 結(jié)果與分析
3.1 抗病性鑒定
3.1.1 黃瓜霜霉病抗性評(píng)價(jià)
3.1.2 黃瓜棒孢葉斑病抗性評(píng)價(jià)
3.1.3 黃瓜不同生態(tài)類型雙抗性評(píng)價(jià)
3.2 組織病理學(xué)觀察
3.2.1 黃瓜霜霉病組織病理學(xué)觀察
3.2.2 黃瓜棒孢葉斑病組織病理學(xué)觀察
3.2.3 黃瓜霜霉病與棒孢葉斑病組織病理學(xué)觀察的比較
3.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析
3.3.1 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序質(zhì)量評(píng)估
3.3.2 差異表達(dá)基因分析
3.3.3 RNA-Seq數(shù)據(jù)的可靠性驗(yàn)證
3.3.4 代謝通路分析
3.4 黃瓜CsERF004功能驗(yàn)證
3.4.1 CsERF004基因克隆
3.4.2 CsERF004序列分析
3.4.3 CsERF004啟動(dòng)子分析
3.4.4 病原菌脅迫下CsERF004表達(dá)模式的分析
3.4.5 激素誘導(dǎo)下CsERF004表達(dá)模式的分析
3.4.6 CsERF004亞細(xì)胞定位的分析
3.4.7 黃瓜的遺傳轉(zhuǎn)化
3.4.8 CsERF004轉(zhuǎn)基因黃瓜的接種鑒定
3.4.9 CsERF004轉(zhuǎn)基因黃瓜的分子及生理分析
4 討論
4.1 抗病性鑒定
4.2 組織病理學(xué)
4.2.1 病原菌侵染進(jìn)程
4.2.2 過(guò)敏性反應(yīng)抑制病原菌生長(zhǎng)
4.2.3 H_2O_2、木質(zhì)素和胼胝質(zhì)積累
4.3 病原菌脅迫下差異表達(dá)基因的分析
4.3.1 候選基因的篩選
4.3.2 顯著富集的代謝通路
4.4 CsERF004功能分析
4.4.1 CsERF004表達(dá)模式及啟動(dòng)子分析
4.4.2 CsERF004與黃瓜抗病性
4.4.3 CsERF004基因與PR基因
4.4.4 CsERF004與植物激素
4.5 本研究的創(chuàng)新與不足之處
4.5.1 本研究的創(chuàng)新之處
4.5.2 本研究的不足之處
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]主要黃瓜種質(zhì)資源抗病性評(píng)價(jià)[J]. 劉東,辛明,周秀艷,王春華,秦智偉. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]黃瓜霜霉病菌與抗性研究進(jìn)展[J]. 席亞?wèn)|,向運(yùn)佳,韓帥,張河慶,吳婕,李洪浩,劉波微,陳國(guó)華. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]壽光溫室黃瓜主栽品種的更替因子與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 魏家鵬,劉樹森. 中國(guó)蔬菜. 2016(09)
[4]不同黃瓜品種對(duì)黃瓜棒孢葉斑病的抗性鑒定[J]. 高葦,王勇,張春祥. 北方園藝. 2016(11)
[5]兼抗棒孢葉斑病和黑斑病黃瓜育種材料篩選[J]. 王惠哲,李淑菊,楊瑞環(huán),鄧強(qiáng),曹明明. 中國(guó)瓜菜. 2016(02)
[6]黃瓜棒孢葉斑病種質(zhì)篩選及抗性分布頻率分析[J]. 李亞莉,侯棟,岳宏忠,張東琴. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2016(04)
[7]富含半胱氨酸的GASA小分子蛋白研究進(jìn)展[J]. 鐘春梅,王小菁. 植物學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]擬南芥轉(zhuǎn)錄因子bHLH17負(fù)調(diào)控茉莉素介導(dǎo)的抗性反應(yīng)[J]. 王翠麗,田海霞,汪姣姣,齊天從,黃煌,任春梅,謝道昕,宋素勝. 植物學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]黑龍江省黃瓜棒孢葉斑病發(fā)生情況調(diào)查及病原鑒定[J]. 張艷菊,劉東,馬柏壯,周秀艷,苗笛. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]與黃瓜霜霉病抗性相關(guān)基因連鎖的分子標(biāo)記研究[J]. 孟攀奇,蔡麗靜,張桂華,杜勝利. 長(zhǎng)江蔬菜. 2014(08)
博士論文
[1]甘蔗應(yīng)答黑穗病菌侵染的轉(zhuǎn)錄組與蛋白組研究及抗性相關(guān)基因挖掘[D]. 蘇亞春.福建農(nóng)林大學(xué) 2014
[2]黃瓜霜霉病抗性相關(guān)基因篩選及過(guò)敏性抗病機(jī)制[D]. 李建武.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]海島棉LRR-TM類抗病基因GbaVd1和GbaVd2的克隆與功能研究[D]. 陳捷胤.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2010
[4]番茄與白粉菌互作的細(xì)胞學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析[D]. 李成偉.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2007
[5]黃瓜抗病基因同源序列的克隆及其對(duì)霜霉病抗病基因標(biāo)記的研究[D]. 丁國(guó)華.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]ERFs參與調(diào)控黃瓜果實(shí)貯藏冷害機(jī)制研究[D]. 王曉晨.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]玉米轉(zhuǎn)錄因子基因ZmEREB87的克隆及功能分析[D]. 姚海梅.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]番茄鈣調(diào)蛋白和類鈣調(diào)蛋白的抗病調(diào)控功能分析[D]. 劉維.浙江大學(xué) 2015
[4]蘋果樹腐爛病菌果膠裂解酶基因功能的初步研究[D]. 朱艷天.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[5]草莓BAG6基因在植物炭疽病抗性中的作用研究[D]. 張慶雨.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3175940
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.1.1 黃瓜霜霉病
1.1.2 黃瓜棒孢葉斑病
1.1.3 植物抗病性
1.1.4 AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子
1.2 研究目的與意義
1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 抗病性鑒定
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)方法
2.2 組織病理學(xué)觀察
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)方法
2.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序
2.3.1 試驗(yàn)材料
2.3.2 試驗(yàn)方法
2.4 黃瓜CsERF004功能驗(yàn)證
2.4.1 CsERF004基因克隆
2.4.2 CsERF004序列分析
2.4.3 病原菌脅迫下CsERF004表達(dá)模式的分析
2.4.4 激素誘導(dǎo)下CsERF004表達(dá)模式的分析
2.4.5 CsERF004亞細(xì)胞定位的分析
2.4.6 黃瓜的遺傳轉(zhuǎn)化
2.4.7 轉(zhuǎn)基因黃瓜的接種鑒定
2.4.8 轉(zhuǎn)基因黃瓜的基因表達(dá)分析
2.4.9 轉(zhuǎn)基因黃瓜的激素含量測(cè)定
3 結(jié)果與分析
3.1 抗病性鑒定
3.1.1 黃瓜霜霉病抗性評(píng)價(jià)
3.1.2 黃瓜棒孢葉斑病抗性評(píng)價(jià)
3.1.3 黃瓜不同生態(tài)類型雙抗性評(píng)價(jià)
3.2 組織病理學(xué)觀察
3.2.1 黃瓜霜霉病組織病理學(xué)觀察
3.2.2 黃瓜棒孢葉斑病組織病理學(xué)觀察
3.2.3 黃瓜霜霉病與棒孢葉斑病組織病理學(xué)觀察的比較
3.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析
3.3.1 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序質(zhì)量評(píng)估
3.3.2 差異表達(dá)基因分析
3.3.3 RNA-Seq數(shù)據(jù)的可靠性驗(yàn)證
3.3.4 代謝通路分析
3.4 黃瓜CsERF004功能驗(yàn)證
3.4.1 CsERF004基因克隆
3.4.2 CsERF004序列分析
3.4.3 CsERF004啟動(dòng)子分析
3.4.4 病原菌脅迫下CsERF004表達(dá)模式的分析
3.4.5 激素誘導(dǎo)下CsERF004表達(dá)模式的分析
3.4.6 CsERF004亞細(xì)胞定位的分析
3.4.7 黃瓜的遺傳轉(zhuǎn)化
3.4.8 CsERF004轉(zhuǎn)基因黃瓜的接種鑒定
3.4.9 CsERF004轉(zhuǎn)基因黃瓜的分子及生理分析
4 討論
4.1 抗病性鑒定
4.2 組織病理學(xué)
4.2.1 病原菌侵染進(jìn)程
4.2.2 過(guò)敏性反應(yīng)抑制病原菌生長(zhǎng)
4.2.3 H_2O_2、木質(zhì)素和胼胝質(zhì)積累
4.3 病原菌脅迫下差異表達(dá)基因的分析
4.3.1 候選基因的篩選
4.3.2 顯著富集的代謝通路
4.4 CsERF004功能分析
4.4.1 CsERF004表達(dá)模式及啟動(dòng)子分析
4.4.2 CsERF004與黃瓜抗病性
4.4.3 CsERF004基因與PR基因
4.4.4 CsERF004與植物激素
4.5 本研究的創(chuàng)新與不足之處
4.5.1 本研究的創(chuàng)新之處
4.5.2 本研究的不足之處
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]主要黃瓜種質(zhì)資源抗病性評(píng)價(jià)[J]. 劉東,辛明,周秀艷,王春華,秦智偉. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]黃瓜霜霉病菌與抗性研究進(jìn)展[J]. 席亞?wèn)|,向運(yùn)佳,韓帥,張河慶,吳婕,李洪浩,劉波微,陳國(guó)華. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]壽光溫室黃瓜主栽品種的更替因子與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 魏家鵬,劉樹森. 中國(guó)蔬菜. 2016(09)
[4]不同黃瓜品種對(duì)黃瓜棒孢葉斑病的抗性鑒定[J]. 高葦,王勇,張春祥. 北方園藝. 2016(11)
[5]兼抗棒孢葉斑病和黑斑病黃瓜育種材料篩選[J]. 王惠哲,李淑菊,楊瑞環(huán),鄧強(qiáng),曹明明. 中國(guó)瓜菜. 2016(02)
[6]黃瓜棒孢葉斑病種質(zhì)篩選及抗性分布頻率分析[J]. 李亞莉,侯棟,岳宏忠,張東琴. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2016(04)
[7]富含半胱氨酸的GASA小分子蛋白研究進(jìn)展[J]. 鐘春梅,王小菁. 植物學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]擬南芥轉(zhuǎn)錄因子bHLH17負(fù)調(diào)控茉莉素介導(dǎo)的抗性反應(yīng)[J]. 王翠麗,田海霞,汪姣姣,齊天從,黃煌,任春梅,謝道昕,宋素勝. 植物學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]黑龍江省黃瓜棒孢葉斑病發(fā)生情況調(diào)查及病原鑒定[J]. 張艷菊,劉東,馬柏壯,周秀艷,苗笛. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]與黃瓜霜霉病抗性相關(guān)基因連鎖的分子標(biāo)記研究[J]. 孟攀奇,蔡麗靜,張桂華,杜勝利. 長(zhǎng)江蔬菜. 2014(08)
博士論文
[1]甘蔗應(yīng)答黑穗病菌侵染的轉(zhuǎn)錄組與蛋白組研究及抗性相關(guān)基因挖掘[D]. 蘇亞春.福建農(nóng)林大學(xué) 2014
[2]黃瓜霜霉病抗性相關(guān)基因篩選及過(guò)敏性抗病機(jī)制[D]. 李建武.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]海島棉LRR-TM類抗病基因GbaVd1和GbaVd2的克隆與功能研究[D]. 陳捷胤.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2010
[4]番茄與白粉菌互作的細(xì)胞學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析[D]. 李成偉.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2007
[5]黃瓜抗病基因同源序列的克隆及其對(duì)霜霉病抗病基因標(biāo)記的研究[D]. 丁國(guó)華.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]ERFs參與調(diào)控黃瓜果實(shí)貯藏冷害機(jī)制研究[D]. 王曉晨.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]玉米轉(zhuǎn)錄因子基因ZmEREB87的克隆及功能分析[D]. 姚海梅.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]番茄鈣調(diào)蛋白和類鈣調(diào)蛋白的抗病調(diào)控功能分析[D]. 劉維.浙江大學(xué) 2015
[4]蘋果樹腐爛病菌果膠裂解酶基因功能的初步研究[D]. 朱艷天.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[5]草莓BAG6基因在植物炭疽病抗性中的作用研究[D]. 張慶雨.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3175940
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