水稻miR319b參與調(diào)控稻瘟病抗性機(jī)制研究及抗紋枯病的長鏈小干擾RNA的鑒定
發(fā)布時(shí)間:2022-01-22 23:01
水稻是全球主要的糧食作物之一,稻瘟病和水稻紋枯病是世界性的水稻病害,嚴(yán)重危害水稻的生產(chǎn)安全。水稻—稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)互作系統(tǒng)是研究寄主植物與病原物互作的典型模式系統(tǒng),其中非編碼RNA尤其是小分子RNA在植物應(yīng)對(duì)不同逆境脅迫響應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用。本研究擬通過高通量測序挖掘更多參與調(diào)控水稻對(duì)稻瘟病免疫防衛(wèi)反應(yīng)的miRNA,從小分子RNA水平深入了解水稻—稻瘟菌互作的分子機(jī)制;擬通過高通量測序挖掘響應(yīng)紋枯病菌(Rhizoctonia solani)侵染、參與水稻內(nèi)源免疫的長鏈小分子RNA,探究其生物合成途徑及功能特征,了解其在水稻內(nèi)源免疫中的作用,為稻瘟病和紋枯病的防控提供理論依據(jù)和基因資源。具體研究內(nèi)容如下:1.稻瘟病菌侵染水稻誘導(dǎo)miR319b,阻斷茉莉酸生物合成及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)拮抗水稻對(duì)稻瘟菌的防衛(wèi)反應(yīng)。本研究通過高通量測序及生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)了 11個(gè)水稻miRNA極有可能響應(yīng)親和性菌株Guy11的侵染。Northern B1ot驗(yàn)證及靶標(biāo)篩選發(fā)現(xiàn)上調(diào)表達(dá)的miR319b極有可能參與調(diào)控水稻的抗病性。煙草瞬時(shí)表達(dá)體系驗(yàn)證miR319b 的靶標(biāo)基因?yàn)?TCP(...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1典型的稻瘟病菌生活史(Lindsay?etal.,2016)??Figure?1-1?Life?history?of?M.?oryzae?(Lindsay?et?al.,?2016)??
次生菌絲擴(kuò)展蔓延至鄰近表皮細(xì)胞及葉肉細(xì)胞,5-7天即可出現(xiàn)病斑,病??斑上的分生孢子梗上又可產(chǎn)生新分生孢子形成再侵染。病菌侵入寄主水稻主要機(jī)制包??括機(jī)械作用(Hamer?etal.,?1989)、酶及誘導(dǎo)機(jī)制。誘導(dǎo)機(jī)制是指存在于分生孢子萌發(fā)??液中的致病因子能誘導(dǎo)對(duì)水稻品種不致病的病原小種致病(李成云,1998)。??病原菌侵染過程中,稻瘟菌典型侵染結(jié)構(gòu)附著胞的形成起著至關(guān)重要的作用。由于??附著胞具有圓頂狀的結(jié)構(gòu),可產(chǎn)生較強(qiáng)膨壓,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械壓力穿透水稻表皮角質(zhì)層??進(jìn)入內(nèi)部(圖1-2)。分生孢子萌發(fā)產(chǎn)生芽管,感知外界信號(hào),繼而分化成附著胞。附著??胞的形成和外界環(huán)境因子如寄主表面的疏水性、表面硬度、葉表蠟質(zhì)和營養(yǎng)有關(guān)(Jelittoet??al.,?1994;?Lee?and?Dean,?1994;?Gilbert?et?al.,?1996;?Talbot?et?al.,?1997)。疏水界面對(duì)附著胞的??形成是必不可少的,葉表幾丁質(zhì)單體存在時(shí)更易形成附著胞(Talbot,?2003a)。??s?^?'?>|??????碟一?4?^?i3E一-?一,??…^?M??圖1-2附著胞及侵入菌絲(Lindsay?et?al.,2016)??Figure?1-2?Appressorium?and?invasive?hyphae?(Lindsay?et?al..?2016)??2水稻紋枯病及紋枯病菌研究進(jìn)展??2.1水稻紋枯病的危害??紋枯病主要引起水稻鞘枯和葉枯,以危害葉鞘為主,俗稱“爛腳桿”、“花腳??桿”、“爛腳瘟”等,導(dǎo)致結(jié)實(shí)率下降、癟谷率增加及粒重降低,一般可減產(chǎn)10%?30%,??嚴(yán)重時(shí)達(dá)50%以
,其中又以A型致病力最強(qiáng),C型最弱(張?zhí)??曉,1984;李祥等,1993;陳利鋒等,2001;陳濤等,2010;黃雯雯等,2011)。??2.3水稻紋枯病菌生活史??水稻紋枯病菌以菌核在土壤中或菌絲在病株上越冬為主。次年春耕菌核附著于水??稻基部葉鞘,環(huán)境適宜時(shí)萌發(fā)長出菌絲,菌絲延伸進(jìn)入葉鞘內(nèi)側(cè),在細(xì)胞表面形成侵??染結(jié)構(gòu)-附著胞,附著胞可直接穿過表皮或氣孔侵入定植并不斷擴(kuò)展延伸,形成大量侵??入菌絲。期間可向外長出氣生菌絲再侵染附近的水稻,1-2天后便出現(xiàn)典型的紋枯病病??癥(圖1-3)。水稻紋枯病的發(fā)生和流行與菌源、環(huán)境條件、品種、栽培技術(shù)等有密切??關(guān)系(陳利鋒等,2001)。??氣孔ft入?X?\\??菌核葫發(fā)?/?\?x??/?再授染?\?\??/?大株?箱絲?\??稻株?\?j??\灌鱖水傳攉?^乂??v??絲和繭核??菌核??菌核在土壤中或e核和??菌絲體在病殘?bào)w上越冬??圖1-3紋枯菌侵染循環(huán)??Figure?1-3?Disease?cycle?of?rice?sheath?blight??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻紋枯病菌致病機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 楊迎青,楊媚,蘭波,周而勛,李湘民. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(28)
[2]表觀遺傳與花期調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 朱芹芹,李忠愛,何艷霞,趙文淇,王子成. 園藝學(xué)報(bào). 2013(09)
[3]安徽省水稻紋枯病菌致病力分化與遺傳多樣性[J]. 黃雯雯,王玲,劉連盟,劉恩勇,黃世文. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]四川地區(qū)水稻紋枯病菌及其致病力研究(英文)[J]. 羅霄鳳,康曉慧,彭玉嬌,張娜,張利. Plant Diseases and Pests. 2010(06)
[5]水稻紋枯病抗性基因定位及抗性資源發(fā)掘的研究進(jìn)展[J]. 曾宇翔,李西明,馬良勇,季芝娟,楊長登. 中國水稻科學(xué). 2010(05)
[6]浙江省水稻紋枯病菌的遺傳分化與致病力研究[J]. 陳濤,張震,柴榮耀,王教瑜,毛雪琴,邱海萍,杜新法,姜華,王立安,王艷麗,孫國昌. 中國水稻科學(xué). 2010(01)
[7]水稻紋枯病菌毒素致病機(jī)理研究[J]. 陳夕軍,徐艷,童蘊(yùn)慧,孟令軍,紀(jì)兆林,徐敬友. 植物病理學(xué)報(bào). 2009(04)
[8]利用近等基因系研究3個(gè)抗水稻紋枯病QTL的聚合效應(yīng)[J]. 殷躍軍,左示敏,王輝,陳宗祥,馬玉銀,張亞芳,顧世梁,潘學(xué)彪. 中國水稻科學(xué). 2008(04)
[9]水稻抗紋枯病QTL qSB-11的育種價(jià)值及其進(jìn)一步定位[J]. 左示敏,殷躍軍,張麗,張亞芳,陳宗祥,潘學(xué)彪. 中國水稻科學(xué). 2007(02)
[10]淺談稻米的優(yōu)質(zhì)及我省墾區(qū)生產(chǎn)加工的前景展望[J]. 孫立,趙幸福,劉力影. 黑龍江糧食. 2002(04)
本文編號(hào):3603077
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1典型的稻瘟病菌生活史(Lindsay?etal.,2016)??Figure?1-1?Life?history?of?M.?oryzae?(Lindsay?et?al.,?2016)??
次生菌絲擴(kuò)展蔓延至鄰近表皮細(xì)胞及葉肉細(xì)胞,5-7天即可出現(xiàn)病斑,病??斑上的分生孢子梗上又可產(chǎn)生新分生孢子形成再侵染。病菌侵入寄主水稻主要機(jī)制包??括機(jī)械作用(Hamer?etal.,?1989)、酶及誘導(dǎo)機(jī)制。誘導(dǎo)機(jī)制是指存在于分生孢子萌發(fā)??液中的致病因子能誘導(dǎo)對(duì)水稻品種不致病的病原小種致病(李成云,1998)。??病原菌侵染過程中,稻瘟菌典型侵染結(jié)構(gòu)附著胞的形成起著至關(guān)重要的作用。由于??附著胞具有圓頂狀的結(jié)構(gòu),可產(chǎn)生較強(qiáng)膨壓,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械壓力穿透水稻表皮角質(zhì)層??進(jìn)入內(nèi)部(圖1-2)。分生孢子萌發(fā)產(chǎn)生芽管,感知外界信號(hào),繼而分化成附著胞。附著??胞的形成和外界環(huán)境因子如寄主表面的疏水性、表面硬度、葉表蠟質(zhì)和營養(yǎng)有關(guān)(Jelittoet??al.,?1994;?Lee?and?Dean,?1994;?Gilbert?et?al.,?1996;?Talbot?et?al.,?1997)。疏水界面對(duì)附著胞的??形成是必不可少的,葉表幾丁質(zhì)單體存在時(shí)更易形成附著胞(Talbot,?2003a)。??s?^?'?>|??????碟一?4?^?i3E一-?一,??…^?M??圖1-2附著胞及侵入菌絲(Lindsay?et?al.,2016)??Figure?1-2?Appressorium?and?invasive?hyphae?(Lindsay?et?al..?2016)??2水稻紋枯病及紋枯病菌研究進(jìn)展??2.1水稻紋枯病的危害??紋枯病主要引起水稻鞘枯和葉枯,以危害葉鞘為主,俗稱“爛腳桿”、“花腳??桿”、“爛腳瘟”等,導(dǎo)致結(jié)實(shí)率下降、癟谷率增加及粒重降低,一般可減產(chǎn)10%?30%,??嚴(yán)重時(shí)達(dá)50%以
,其中又以A型致病力最強(qiáng),C型最弱(張?zhí)??曉,1984;李祥等,1993;陳利鋒等,2001;陳濤等,2010;黃雯雯等,2011)。??2.3水稻紋枯病菌生活史??水稻紋枯病菌以菌核在土壤中或菌絲在病株上越冬為主。次年春耕菌核附著于水??稻基部葉鞘,環(huán)境適宜時(shí)萌發(fā)長出菌絲,菌絲延伸進(jìn)入葉鞘內(nèi)側(cè),在細(xì)胞表面形成侵??染結(jié)構(gòu)-附著胞,附著胞可直接穿過表皮或氣孔侵入定植并不斷擴(kuò)展延伸,形成大量侵??入菌絲。期間可向外長出氣生菌絲再侵染附近的水稻,1-2天后便出現(xiàn)典型的紋枯病病??癥(圖1-3)。水稻紋枯病的發(fā)生和流行與菌源、環(huán)境條件、品種、栽培技術(shù)等有密切??關(guān)系(陳利鋒等,2001)。??氣孔ft入?X?\\??菌核葫發(fā)?/?\?x??/?再授染?\?\??/?大株?箱絲?\??稻株?\?j??\灌鱖水傳攉?^乂??v??絲和繭核??菌核??菌核在土壤中或e核和??菌絲體在病殘?bào)w上越冬??圖1-3紋枯菌侵染循環(huán)??Figure?1-3?Disease?cycle?of?rice?sheath?blight??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻紋枯病菌致病機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 楊迎青,楊媚,蘭波,周而勛,李湘民. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(28)
[2]表觀遺傳與花期調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 朱芹芹,李忠愛,何艷霞,趙文淇,王子成. 園藝學(xué)報(bào). 2013(09)
[3]安徽省水稻紋枯病菌致病力分化與遺傳多樣性[J]. 黃雯雯,王玲,劉連盟,劉恩勇,黃世文. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]四川地區(qū)水稻紋枯病菌及其致病力研究(英文)[J]. 羅霄鳳,康曉慧,彭玉嬌,張娜,張利. Plant Diseases and Pests. 2010(06)
[5]水稻紋枯病抗性基因定位及抗性資源發(fā)掘的研究進(jìn)展[J]. 曾宇翔,李西明,馬良勇,季芝娟,楊長登. 中國水稻科學(xué). 2010(05)
[6]浙江省水稻紋枯病菌的遺傳分化與致病力研究[J]. 陳濤,張震,柴榮耀,王教瑜,毛雪琴,邱海萍,杜新法,姜華,王立安,王艷麗,孫國昌. 中國水稻科學(xué). 2010(01)
[7]水稻紋枯病菌毒素致病機(jī)理研究[J]. 陳夕軍,徐艷,童蘊(yùn)慧,孟令軍,紀(jì)兆林,徐敬友. 植物病理學(xué)報(bào). 2009(04)
[8]利用近等基因系研究3個(gè)抗水稻紋枯病QTL的聚合效應(yīng)[J]. 殷躍軍,左示敏,王輝,陳宗祥,馬玉銀,張亞芳,顧世梁,潘學(xué)彪. 中國水稻科學(xué). 2008(04)
[9]水稻抗紋枯病QTL qSB-11的育種價(jià)值及其進(jìn)一步定位[J]. 左示敏,殷躍軍,張麗,張亞芳,陳宗祥,潘學(xué)彪. 中國水稻科學(xué). 2007(02)
[10]淺談稻米的優(yōu)質(zhì)及我省墾區(qū)生產(chǎn)加工的前景展望[J]. 孫立,趙幸福,劉力影. 黑龍江糧食. 2002(04)
本文編號(hào):3603077
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