山田膠銹菌（Gymnosporangium yamadae Miyabe ex G.Yamada）是轉(zhuǎn)主寄生缺夏孢型病原菌,它完成整個(gè)生活史循環(huán)需要兩種不同的寄主,在冬孢子階段侵染圓柏（Juniperus chinensis L.）小枝,引起寄主組織增生形成菌癭。G.yamadae以菌絲體的形式在圓柏的菌癭中越冬,初春在菌癭表面長(zhǎng)出冬孢子堆,因此其冬孢子不需要像其它銹菌的冬孢子一樣要在被子植物上經(jīng)歷一個(gè)休眠的過(guò)程。它在銹孢子階段寄生于蘋(píng)果屬（Malus Mill.）植物的葉片上,造成蘋(píng)果葉片提早脫落,嚴(yán)重影響果實(shí)的產(chǎn)量與品質(zhì)。與其它需要轉(zhuǎn)主寄生的銹菌不同的是,膠銹菌是唯一一類(lèi)冬孢子階段寄生于裸子植物的銹菌。驅(qū)動(dòng)膠銹菌與裸子植物長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中形成的這種特殊寄生現(xiàn)象的分子機(jī)制是銹菌生物學(xué)中亟待解決的問(wèn)題。同時(shí),G.yamadae在其性孢子和銹孢子階段與蘋(píng)果葉片互作時(shí),發(fā)病蘋(píng)果葉片的轉(zhuǎn)錄響應(yīng)以及病原菌在不同生活史階段的基因表達(dá)模式等科學(xué)問(wèn)題,都值得深入研究。本研究通過(guò)第二代高通量測(cè)序手段結(jié)合生物信息學(xué)分析,對(duì)包括G.yamadae在內(nèi)的3種膠銹菌的冬孢子進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序及比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析... 

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Gymnosporangiumyamadae的生活史循環(huán)Figure1.1ThelifecycleofGymnosporangiumyamadae

山田膠銹菌不同產(chǎn)孢階段的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究14一步致病功能研究的膠銹菌冬孢子階段候選效應(yīng)蛋白；從轉(zhuǎn)錄組水平上構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，研究3種膠銹菌的親緣關(guān)系以及膠銹菌屬與銹菌目其它科代表性物種的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。（2）被G.yamadae侵染后的蘋(píng)果發(fā)病葉片在轉(zhuǎn)錄水平上的分子響應(yīng)對(duì)室內(nèi)接種G.yamadae擔(dān)孢子后發(fā)病初期和發(fā)病晚期的蘋(píng)果葉片和同時(shí)期對(duì)照組的健康葉片進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，研究在不同侵染時(shí)期蘋(píng)果葉片與健康葉片的基因差異表達(dá)情況以及主要代謝通路改變情況。（3）G.yamadae不同生活史階段基因表達(dá)模式研究蘋(píng)果葉片上長(zhǎng)出G.yamadae性孢子器和銹孢子器時(shí)，從發(fā)病葉片混合測(cè)序數(shù)據(jù)中提取出G.yamadae的數(shù)據(jù)并進(jìn)行單獨(dú)拼接，分別構(gòu)建為G.yamadae性孢子和銹孢子階段的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)，并將其與G.yamadae冬孢子階段轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行比較，研究在這3個(gè)生活史階段基因功能分布差異以及分泌蛋白數(shù)量和功能域的差異，為后期候選效應(yīng)蛋白的功能研究提供支持。1.4.4技術(shù)路線圖1.2技術(shù)路線圖Figure1.2Technicalroadmap

G.yamadae冬孢子階段基因表達(dá)模式及與另外兩種膠銹菌冬孢子的比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究19同源基因的同義替換率和非同義替換率，進(jìn)而得到每個(gè)同源基因非同義替換率與同義替換率的比值（Ka/Ks），用R語(yǔ)言包plotR畫(huà)出這些同源基因的Ka/Ks的分布圖。2.2結(jié)果與分析2.2.1圓柏上G.yamadae冬孢子比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究采自陜西省楊陵鎮(zhèn)西北農(nóng)林科技大學(xué)校園內(nèi)J.chinensis小枝球形癭瘤上和葉腋處的兩種膠銹菌以及采自江蘇省南京市中山陵園區(qū)J.chinensis主干上的一種膠銹菌，經(jīng)形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析，分別被鑒定為G.yamadae、G.asiaticum和G.japonicum（圖2.1—2.2）。3種膠銹菌的冬孢子寄主均為J.chinensis，但寄生部位完全不同，G.yamadae和G.asiaticum主要侵染寄主較柔軟的部位（小枝和葉片），而G.japonicum圖2.1G.yamadae、G.asiaticum和G.japonicum冬孢子階段危害癥狀及冬孢子形態(tài)A-C：G.yamadae冬孢子角從圓柏球狀菌癭中長(zhǎng)出；冬孢子角吸水膨脹成膠質(zhì)狀；橢圓形冬孢子D-F:G.asiaticum舌狀冬孢子堆從圓柏葉腋出長(zhǎng)出；冬孢子吸水膨脹成膠質(zhì)狀；橢圓形冬孢子G-I：G.japonicum楔形冬孢子堆從圓柏枝干上長(zhǎng)出；冬孢子吸水膨脹成膠質(zhì)狀；長(zhǎng)橢圓冬孢子Figure2.1ThediseasesymptomscausedbyteliosporesofG.yamadae,G.asiaticumandG.japonicumA-C:telialhornsextrudefromjunipergalls;gelatinoustelia;oblongteliospores;D-F:tongue-shapedteliaextrudefromjuniperleaves;gelatinoustelia;narrowlyellipsoidteliospores;G-I:wedge-shapedteliaextrudefromjunipertrunk;gelatinoustelia;long-ellipsoidteliospores

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2011年黃龍縣蘋(píng)果銹病大發(fā)生的原因及防治對(duì)策[J]. 王俊乾.  現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2012(04)
[2]甘肅天水蘋(píng)果銹病的發(fā)生與綜合防治[J]. 蒲建霞.  中國(guó)果樹(shù). 2012(01)
[3]叉子圓柏上的膠銹菌一新種(英文)[J]. 趙震宇,莊劍云.  菌物學(xué)報(bào). 2007(03)
[4]中國(guó)膠銹屬的分類(lèi)研究[J]. 王云章,郭林.  真菌學(xué)報(bào). 1985(01)

博士論文
[1]中國(guó)膠銹菌屬的分類(lèi)及系統(tǒng)發(fā)育研究[D]. 曹檳.北京林業(yè)大學(xué) 2018
[2]植物銹菌的銹生座孢屬（Tuberculina）重寄生菌及寄主的研究[D]. 黃云.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3274922