TaWRKY45轉(zhuǎn)錄因子在小麥高溫抗條銹病中的功能研究
本文選題:小偃6號 切入點(diǎn):高溫抗病性 出處:《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:由條形柄銹菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)引發(fā)的小麥條銹病是一種世界性病害。它通過氣流遠(yuǎn)距離傳播,嚴(yán)重威脅著小麥的生產(chǎn)安全,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。小麥抗病品種往往由于條銹菌生理小種毒性的變異而喪失抗病性。因此,選育非小種;、抗病持久的小麥品種是解決條銹菌危害的有效方法。小偃6號是一種全生育期高溫抗條銹性的小麥品種,能在較高溫度誘導(dǎo)下產(chǎn)生低反應(yīng)型抗病性,且具有非小種;院统志每共⌒蕴卣鳌RKY轉(zhuǎn)錄因子在小麥抗條銹病中起著重要的作用,其中TaWRKY45轉(zhuǎn)錄因子在小麥抗赤霉病、葉銹病、白粉病等過程起著正向調(diào)控的作用,但其在小麥高溫抗條銹病中的作用尚未報道。本研究以小偃6號小麥品種和條銹菌CYR32生理小種為試驗(yàn)材料,克隆了TaWRKY45基因,通過實(shí)時熒光定量PCR技術(shù)(Real-time quantitative PCR,qRT-PCR)研究了TaWRKY45的表達(dá)模式,并利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默(VIGS)技術(shù),研究了TaWRKY45沉默后對小偃6號高溫抗條銹病的影響。取得了以下主要結(jié)果:1.克隆得到TaWRKY45基因。該序列大小為1234 bp,具有完整的開放閱讀框(ORF),編碼293個氨基酸。蛋白結(jié)構(gòu)域分析顯示,TaWRKY45在N端含有一個保守的WRKYGQK,在C端含有一個C2-HC型的鋅指結(jié)構(gòu)。序列比對結(jié)果顯示TaWRKY45與水稻OsWRKY45蛋白親緣關(guān)系最近,支持率達(dá)到99%。2.TaWRKY45在小偃6號根、莖、葉中均有表達(dá),且根中的表達(dá)量顯著高于莖、葉中的表達(dá)量。水楊酸(SA)處理和接菌后經(jīng)高溫處理均可誘導(dǎo)TaWRKY45上調(diào)表達(dá)。3.TaWRKY45在小偃6號高溫抗條銹病進(jìn)程中起著正向調(diào)控作用。TaWRKY45基因沉默后,其表達(dá)量下降了50%~70%。接種條銹菌后第8天,經(jīng)高溫處理,TaWRKY45基因沉默的葉片上夏孢子堆數(shù)目增多,單個侵染點(diǎn)的條銹菌線性長度和夏孢子堆線性長度增加,葉片壞死細(xì)胞數(shù)量減少,植株抗病能力減弱。
[Abstract]:Wheat stripe rust caused by Puccinia striiformis f.sp.triticizer is a worldwide disease. The disease resistance of wheat varieties is often lost because of the variation of the toxicity of physiological races of stripe rust. Xiaoyan 6 is a wheat variety with high temperature resistance to stripe rust in the whole growth period, which can produce low response disease resistance under high temperature induction. WRKY transcription factors play an important role in wheat stripe rust resistance, and TaWRKY45 transcription factors play a positive role in wheat resistance to scab, leaf rust and powdery mildew. However, its role in wheat high temperature resistance to stripe rust has not been reported. In this study, the TaWRKY45 gene was cloned from wheat variety Xiaoyan 6 and CYR32 physiological race of stripe rust. The expression pattern of TaWRKY45 was studied by real-time quantitative PCR qRT-PCR, and virus induced gene silencing was used to detect the expression of TaWRKY45. The effect of TaWRKY45 silencing on the resistance of Xiaoyan 6 to high temperature stripe rust was studied. The following main results were obtained: 1: 1. The TaWRKY45 gene was cloned. The sequence was 1234 BP, which had complete open reading frame ORF, encoding 293 amino acids. The structural analysis showed that TaWRKY45 contained a conserved WRKYGQK at the N-terminal and a zinc finger structure of C2-HC at the C-terminal. The sequence alignment results showed that TaWRKY45 was closely related to OsWRKY45 protein in rice. The approval rate reached 99.2.TaWRKY45 was expressed in root, stem and leaf of Xiaoyan 6, and the expression of TaWRKY45 in root was significantly higher than that in stem. Both salicylic acid treatment and high temperature treatment could induce the up-regulation of TaWRKY45 expression. 3. TaWRKY45 played a positive regulatory role in the process of high temperature resistance to stripe rust of Xiaoyan 6. After silencing, TaWRKY45 gene was silenced. On the 8th day after inoculation of stripe rust, the number of summer spores in leaves silenced by TaWRKY45 gene increased, the linear length of stripe rust and the linear length of summer spores increased, and the number of necrotic cells in leaves decreased. The disease resistance of plants was weakened.
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:S435.121.42
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,本文編號:1608363
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