一、小麦抗根腐病突变体抗病机理的探讨(论文文献综述)
蒲小剑[1](2021)在《红三叶抗白粉病的生理和分子机制及抗病基因TpGDSL的克隆与遗传转化》文中指出红三叶(Trifolium pratense L.)是营养价值和草产量仅次于苜蓿(Medicago Sativa L.)的多年生豆科牧草之一。该牧草用途广泛,具有广阔的开发应用前景。白粉菌(Erysiphales)作为一类普遍而重要的专性生物营养型病原菌,可严重降低红三叶草产量与品质,限制其在草牧业中的应用与发展。为阐明白粉菌对红三叶生理生化、内源激素和细胞结构的影响并验证抗白粉病TpGDSL基因的功能,本研究首先对感白粉病品种(岷山红三叶)和×抗白粉病品种(“甘农RPM1”红三叶)的杂交F2代进行抗病性评价,并建立白粉病抗性分离群体,采用人工接菌的方法,测定白粉菌侵染后不同抗性群体的生理生化变化、内源激素含量和细胞结构变化;利用F2代群体的抗病单株和感病单株作为试验材料,进行转录组分析;克隆由转录组分析得到的红三叶抗白粉病相关候选基因TpGDSL,同时构建p HB-GDSL过表达载体,并遗传转化拟南芥。取得的主要结果如下:1.白粉病病原菌为三叶草白粉菌(Erysiphe trifoliorum);人工接菌后抗病材料的电导率(EC)先升高后降低、感病材料持续升高,接菌15 d时感病材料EC较接菌前增加3.57倍。抗病材料的相对含水量(RWC)先降后升,感病材料持续降低,接菌15d时感病材料的RWC含量较接菌前减少了31.85%。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性与过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性糖(WSC)含量分别在接菌后第7 d和11 d升高,随后降低,其最高值分别为534.43±10.07 U·g-1·min-1 FW、411.73±4.08 U·g-1·min-1 FW、136.53±1.00 U·g-1·min-1 FW和32.02±0.57 mg·g-1。接菌第15 d的丙二醛(MDA)与游离脯氨酸(Pro)含量分别是接菌前的4.84和5.38倍。接白粉菌后第1和7 d,抗病材料的玉米素(ZR)、茉莉酸(JA)与水杨酸(SA)含量出现两个峰值,感病材料接菌第1d后增加,之后持续降低。抗病材料的ABA含量先升后降,感病材料的变化趋势相反。抗病材料的ZR、JA、SA与ABA含量的分别在接菌第7 d、1 d、7 d和1 d时最大,其值分别为12.23±1.27 ng·g-1、15.55±0.30 ng·g-1、124.82±1.68 ng·g-1、483.50±125.50 ng·g-1,分别较接菌前增加3.52、0.93、1.60和1.04倍。接菌后红三叶抗病材料内源激素变化幅度大于感病材料,表明抗病材料中白粉菌对红三叶体内内源激素的效应更明显。2.抗病红三叶单株叶片的上表皮细胞宽,叶片厚度、栅栏组织厚度及蜡质含量均极显着高于感病材料(P<0.01),分别高16.13%、22.29%、29.99%与85.90%;抗病材料的上表皮细胞宽度增大、栅栏组织加厚、栅栏组织细胞排列更紧密有序,感病材料的海绵组织厚度显着增加、海绵细胞排列松散混乱。白粉菌侵染增加了细胞壁的半纤维素、纤维素和木质素含量,降低了可溶性果胶的含量,其中抗病材料纤维素、半纤维素、木质素和羟脯氨酸糖蛋白含量略高于感病材料。3.白粉菌侵染后抗性差异红三叶代谢中DEGs分别富集在苯丙烷途径、甲醛戊酸途径、木质素和木酚素途径与硫代葡萄糖苷等代谢途径。CHRs、C2H2、HAD、MYB、b ZIP和MADS等转录因子家族基因参与红三叶白粉病防御反应。SA与IAA通路中相关基因AXR1、CYP、CAND1和PPR-like可能在红三叶白粉病防御反应中具有积极作用。细胞色素P450、氧化酶类、磷酸酶、腈水解酶及GDSL脂肪酶等家族中DEGs分别富集23、20、18、14与2条。木质素代谢途径中PAL、C4H、4CL和BGL、ABA调控路径中NAD(P)-binding Rossmann-fold、赤霉素代谢途径中2-氧戊二酸/铁(II)依赖双加氧酶及JA合成前体12-Oxo-PDA等基因均参与调控红三叶的防御过程。转录组分析显示红三叶GDSL同源基因有较高的本底表达和差异表达倍数,Log2(FC)为10.62,本研究选择GDSL基因进行研究。4.克隆得到编码366个氨基酸,全长1101bp的TpGDSL基因。蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)GDSL基因与该基因氨基酸序列相似性高达86.47%。TpGDSL基因编码蛋白分子式为C1776H2704N470O561S15,相对分子量为40.9672kD,理论等电点(p I)为4.39,正、负电荷残基为20和35,不稳定系数为31.38,为不稳定蛋白,脂肪系数为81.01。TpGDSL编码蛋白可能存在于细胞外基质(Extracell)。TpGDSL蛋白主要包括36.34%α螺旋(Alpha helix,Hh)、4.10%β转角(Beta turn,Tt)、17.49%延伸链(Extended strand,Ee)、及42.08%无规则卷曲(Random coil,Cc)。该基因翻译的蛋白均由二级结构和三维结构覆盖,覆盖率和可信度分别达82%和100%。本试验采用农杆菌介导的花序浸染法将重组过表达载体p HB-GDSL转入模式植物野生型拟南芥中,得到16 lines T1代阳性转基因种子,为TpGDSL基因的功能分析奠定了基础。
葛文扬[2](2021)在《长穗偃麦草抗赤霉病基因Fhb7的图位克隆及功能解析》文中研究表明小麦是全球种植面积最大,分布最广的重要粮食作物,全球超过三分之一的人口以小麦作为淀粉、蛋白质、矿物质及维生素等人体所需物质的主要来源。小麦赤霉病是一种主要由禾谷镰孢菌等病原菌引起的严重穗部病害,不仅严重危害小麦产量及品质,其病原菌在侵染的同时还会产生多种真菌毒素进一步威胁人畜健康。然而目前赤霉病的有效抗源并不多,因此挖掘新的主效抗赤霉病基因,对于解决这一世界性难题具有重要意义。长穗偃麦草是一种多年生禾本科植物,具有多种优良性状,对包括小麦赤霉病、锈病等在内的多种病害均具有良好抗性。本研究利用图位克隆技术分离到来源于十倍体长穗偃麦草的抗赤霉病QTL Fhb7的候选基因,采用遗传转化等多种方式验证了该基因的功能,并进一步对该基因抗病机制及进化机制进行解析,主要研究结果如下:1.本研究利用普通小麦、大麦与本实验室组装的二倍体长穗偃麦草参考基因中组高可信度基因的蛋白序列进行同源性分析。同时基于直系同源基因利用移动平均模型(MA)计算Ks值,估算E基因组与小麦A、B、D亚基因组的分化时间大约在4.77-4.96百万年前。此外还进一步利用黑麦、异形花草、簇毛麦、旱麦草、新麦草这5个二倍体小麦族物种的转录组测序数据以及小麦参考基因组和大麦参考基因组,筛选出直系同源基因构建系统进化树,结果发现在这几个小麦族物种中E基因组与小麦A、B、D基因组亲缘关系最近。2.根据二倍体长穗偃麦草(E)参考基因组开发分子标记,利用小麦-十倍体长穗偃麦草染色体异代换系K11463[7el1(7D)]、K2620[7el2(7D)]构建了一个BC6F1群体,同时构建了一个含ph1b突变位点的定位群体。筛选自交后代共19200个单株,将Fhb7定位在分子标记Xsdau K79(739708845bp)与Xsdau K80(740852646bp)之间,其物理区间大约为1.2 Mb。通过对7el1(7D)、7el2(7D)和二倍体长穗偃麦草穗部接菌处理转录组数据的分析,发现只有2个候选基因在7el2(7D)基因组和E参考基因组中特异表达。根据关键重组体的表型数据进行分析,最终将基因Fhb7锁定在仅包含单一表达基因的245 Kb区域(该基因功能注释为谷胱甘肽巯基转移酶,Glutathione S-transferase)。利用BMSV-VIGS技术诱导基因沉默并进行离体叶片赤霉病鉴定结果显示,该候选基因沉默后叶片坏死斑面积明显增大。同时,我们采用EMS化学诱变构建了一个TILLING突变群体,通过Sanger测序检测发现有5株非同义突变体及两株提前终止突变体的赤霉病抗性有不同程度的下降。此外,本研究通过遗传转化,获得了两个受体背景的Fhb7候选基因的原始表达转基因株系和一个受体背景的过量表达转基因株系,并对不同的转基因株系进行穗部赤霉病表型鉴定。结果显示,鉴定的3个科农199背景下的原始表达转基因株系均大幅度提高赤霉病抗性;Fielder背景下鉴定的12个原始表达株系中有11个株系抗性大幅度提高,部分转基因株系抗性水平与抗病亲本类似;以上证据充分证明了该候选基因是目标克隆的主效抗赤霉病基因Fhb7。另外,我们鉴定了以小麦品种Fielder为受体3个的过量表达转基因株系,其中22-3赤霉病抗性水平超过抗病亲本,类似于苏麦3号,22-5、22-6转基因株系在不同世代赤霉病抗性表现不稳定;进一步通过高分辨质谱检测显示,在发病过程中22-5株系穗部的解毒效应远低于含有Fhb7的抗病易位系,导致其抗性降低,但DNA、RNA和蛋白层面等分子水平证据尚待进一步研究。3.基因Fhb7表达受到单端孢霉烯族毒素脱氧雪腐镰刀烯醇(DON)的诱导,通过DON毒素胁迫实验,证明基因Fhb7可以提高植物和酵母对DON毒素的耐受能力;通过液相色谱高分辨质谱(LC-HRMS),我们发现Fhb7编码的蛋白可以打开DON毒素重要毒性来源的C-12,13环氧基团,并催化其形成去环氧化的谷胱甘肽加合物(DON-GSH),从而产生解毒效应。鉴于该环氧基团在A型和B型单端孢霉烯族毒素中的保守性,进一步研究发现Fhb7可以对3-ADON、15-ADON、NIV、T-2、HT-2、Fus-X、Das等一系列镰孢菌属分泌的毒素进行GSH衍生化,对单端孢霉烯族化合物具有广谱解毒功能。基于此结果我们经过筛选发现Fhb7对假禾谷镰孢菌和亚洲镰孢菌在转基因离体叶片上表现出显着抗性,其转基因植株对茎基腐病也具有良好抗性。4.本研究发现在一种禾本植物内生真菌香柱菌基因组中的单拷贝基因与Fhb7相似性高达97%,进一步的比对分析发现Fhb7的序列在多个Epichlo?属的内生真菌中均有分布。此外,通过筛选发现在鹅观草、纤毛鹅观草等其他小麦族物种中同样含有Fhb7同源基因,该结果暗示,小麦族原始祖先亲本在早期可能与某种Epichlo?属的内生真菌存在共生关系,通过基因水平转移将Epichlo?Fhb7的DNA整合到小麦族宿主植物基因组中,从而使小麦族植物进化出抗镰孢菌属病原菌侵染的功能。
孙天霞[3](2021)在《人参PR家族蛋白-防御素、脂质转移蛋白抗胁迫作用及机制研究》文中指出目的:以植物免疫应答为切入点,筛选人参重要抗胁迫基因,明确其生物活性并探讨其机制,为人参病害的防治及生物农药的开发奠定理论支撑。方法:以五年生人参展叶期、开花期、绿果期、红果期、果后期的根、茎、叶为研究对象,采用改良Trizol法提取人参总RNA,利用Illumina/Solexa测序平台及双末端测序方法对人参进行转录组测序,构建人参不同时期不同组织转录组数据库;将基因时空表达分析与基因表达特征分析相结合,从数据库中筛选人参抗胁迫候选基因;采用生物信息学分析方法对防御素和脂质转移蛋白进行结构预测分析;以拟南芥为模式生物,采用农杆菌介导方法,筛选转防御素和脂质转移蛋白基因阳性植株;以对根腐病、锈病、高盐、干旱等的抗胁迫能力为指标,研究两种基因的生物活性;通过检测植物抗逆信号转导反应中的关键信号:水杨酸、茉莉酸、叶绿素、电解质率、丙二醛、脯氨酸、SOD等及抗胁迫相关基因的表达情况,探讨两种基因抗逆的生物学机制。结果:1.建立了不同生长时期、不同生长部位的人参转录组数据库15个,并分析基因时空表达量差异,筛选出与抗胁迫有关系的基因18个,其中PR家族成员11个,其他家族成员7个。进一步将其与人参病害相关联,筛选出了2个候选基因:防御素和脂质转移蛋白。2.蛋白的结构分析结果表明:防御素蛋白总分子量为8927.33,氨基酸总数80,理论等电点为8.36;氨基酸残基全部位于生物膜外;具有防御素家族的典型结构1个α螺旋和3个β折叠;与三七、豚草、胡萝卜防御素序列同源性相对较高,确定其属于防御素家族。脂质转移蛋白总分子量为12091.19,氨基酸总数120,理论等电点为8.46;蛋白质具有跨膜结构;具有脂质转移蛋白典型的结构包括4个α螺旋;与茶树、猕猴桃序列同源性相对较高。3.成功构建了防御素和脂质转移蛋白植物表达载体p CAMBIA1303-DEF、p CAMBIA1303-LTP;筛选出了转防御素蛋白的拟南芥纯合株系D1、D2、D3、D4以及转脂质转移蛋白的拟南芥纯合株系L1、L2。4.考察转基因拟南芥对根腐病菌、锈病菌、高盐、干旱胁迫的防御作用,结果表明:高表达防御素基因可以显着提高拟南芥对根腐病的抗病能力,但对抗锈病影响较弱;可显着提高盐胁迫及干旱胁迫条件下的拟南芥种子萌发率,但未能抵抗盐胁迫及干旱胁迫所引起的存活率下降。高表达转脂质转移蛋白基因可以提高拟南芥对根腐病和锈病的抗病性能力;可显着提高盐胁迫及干旱胁迫条件下的拟南芥种子萌发率,能够抵抗盐胁迫及干旱胁迫所引起的存活率下降。5.转防御素基因的拟南芥,可提高根腐病菌胁迫下水杨酸含量,降低茉莉酸含量;同时,上调水杨酸信号通路中的水杨酸合成酶关键基因PAL及水杨酸激活标志基因PR1、PR2和PR5;抑制茉莉酸合成酶关键基因AOS、COR-I表达量。由此可见,防御素抗根腐病菌胁迫作用是依赖水杨酸通路,抑制了茉莉酸信号通路来实现的。6.转防御素基因拟南芥,可抑制盐胁迫下丙二醛含量的升高,从而减缓高盐造成的植物细胞膜损伤。可提高干旱胁迫下SOD活性、抑制丙二醛含量的升高,从而降低活性氧产生的毒害作用以及减缓失水造成的植物细胞膜损伤。7.转脂质转移蛋白基因拟南芥,可以提高盐胁迫下叶绿素合成、降低丙二醛含量,从而减缓高盐造成的植物细胞膜损伤。可以提高干旱胁迫下脯氨酸合成、提高SOD活性、降低丙二醛含量,说明脂质转移蛋白高表达保护了渗透胁迫下胞质和液泡之间的渗透势平衡,降低了活性氧产生的毒害作用以及减缓了失水造成的植物细胞膜损伤。结论:1.建立不同生长时期、不同生长部位的人参转录组数据库并进行基因时空表达分析,是筛选人参抗胁迫候选基因的可行途径。2.在人参的生长过程中,人参可通过其自身免疫应答系统的启动,特异性高表达以PR家族为代表的抗胁迫基因。其中防御素和脂质转移蛋白人参病害关联更为密切。3.人参防御素和脂质转移蛋白具有其家族的典型结构。4.人参防御素和脂质转移蛋白具有不同生物活性。高表达防御素基因可以显着提高拟南芥对根腐病的抗病能力,但对抗锈病影响较弱;高表达转脂质转移蛋白基因对根腐病和锈病的抗病性能力均可显着提高。高表达脂质转移蛋白基因对非生物胁迫的抵抗作用要强于高表达防御素基因。5.转防御素基因拟南芥对根腐病菌的抗病能力是通过激活水杨酸信号通路,抑制茉莉酸信号通路来实现的。6.两种基因在非生物胁迫条件下,都可以提高SOD活性、降低丙二醛含量,但脂质转移蛋白还可以提高叶绿素以及脯氨酸的合成。
尚小凤[4](2021)在《小麦转基因材料HvWRKY6-OE、HvWRKY40-OE、HvWRKY70-OE的广谱抗逆研究》文中提出小麦是我国北方的重要粮食作物,小麦稳产是关系到民生的重要科学问题。然而,小麦的生长发育期较长,整个生长季均可受到多种生物和非生物的胁迫,严重影响小麦的产量和品质。因此,开发具有广谱抗生物和非生物胁迫的小麦种质资源,将为小麦广谱抗逆遗传改良提供新思路。本课题组前期深入解析了麦类作物广谱抗病反应“系统获得抗性”的转录调控网络,并挖掘得到了三个关键WRKY转录因子基因Hv WRKY6、HvWRKY40和HvWRKY70。以普通小麦春麦材料“JW1”为背景,制备了过表达上述转录因子基因的转基因材料。本研究对小麦转基因材料HvWRKY6-OE、HvWRKY40-OE和HvWRKY70-OE的广谱抗逆水平进行了详细测定,包括生物胁迫的小麦白粉病、叶锈病、根腐病、茎基腐病的抗病水平,以及非生物胁迫的高温、干旱、高盐的耐受水平。此外,本研究还调查了转基因材料的农艺性状,包括株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重及籽粒大小。本研究的主要结果如下:1.利用孢子抖落法,对小麦转基因材料HvWRKY6-OE、HvWRKY40-OE、Hv WRKY70-OE和野生型材料“JW1”接种小麦白粉病菌毒性小种E20,进行表型鉴定。结果表明,与野生型相比,小麦转基因材料HvWRKY70-OE的抗白粉菌E20的水平显着提高。2.利用扫抹法,对小麦转基因材料HvWRKY6-OE、HvWRKY40-OE、HvWRKY70-OE和野生型材料“JW1”进行小麦叶锈菌毒性小种THTT和FHJQ接种。与野生型相比,小麦转基因材料HvWRKY6-OE和HvWRKY70-OE对叶锈菌THTT的抗性水平显着提高。3.利用孢子悬浮液喷施法,对小麦转基因材料HvWRKY6-OE、HvWRKY40-OE、HvWRKY70-OE和野生型材料“JW1”进行小麦根腐病接种,未观察到小麦转基因材料与野生型材料之间存在对麦根腐平脐蠕孢菌的抗性差异。4.利用麦粒培养基接种法,对小麦转基因材料HvWRKY6-OE、HvWRKY40-OE、Hv WRKY70-OE和野生型材料进行小麦茎基腐病抗性鉴定。结果表明,与野生型相比,小麦转基因材料HvWRKY6-OE部分家系的茎基腐病斑扩展显着减小,相关结果还需使用更多转基因家系进行验证。5.对小麦转基因材料和野生型材料进行高温、干旱、高盐等非生物胁迫处理,发现小麦转基因材料Hv WRKY70-OE对上述非生物胁迫的耐受水平显着提高。6.此外,对小麦转基因材料的农艺性状进行了调查,包括株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重和籽粒大小。结果表明,HvWRKY70-OE在千粒重和籽粒大小方面高于野生型材料。其他转基因材料与野生型材料在农艺性状方面未观察到稳定差异。综上所述,本研究发现,小麦转基因材料HvWRKY6-OE对叶锈病的抗性水平显着提高,部分家系对茎基腐病抗性水平显着提高;小麦转基因材料HvWRKY40-OE未观察到明显抗逆水平变化;小麦转基因材料HvWRKY70-OE对白粉病、叶锈病以及非生物胁迫(高温、高盐、干旱)的抗性显着提高,且千粒重和籽粒大小有显着提高。本研究从生物和非生物胁迫两方面,明确了小麦转基因材料HHvWRKY6-OE、HvWRKY40-OE、HvWRKY70-OE的广谱抗逆潜力,探索了转基因事件对农艺性状的影响。为小麦广谱抗逆遗传改良提供了新思路和创新型种质资源。
董文科[5](2020)在《草地早熟禾抗白粉病机理研究》文中认为草地早熟禾(Poa pratensis)是城市草坪建植中主要使用的冷季型草坪草之一,广泛用于草坪建设以及生态环境治理;白粉病(Blumeria graminis DC.)是草地早熟禾常见病害之一,也是影响草坪质量和降低草坪利用年限的主要因素。目前,关于草地早熟禾白粉病的防治方法主要为药剂防治,但药剂防治成本较高且污染环境,而选育优良抗病品种成为草坪病害防治中最为经济有效的方法之一;同时,更为深入的探究草地早熟禾对白粉病侵染的响应机制,可以为后续的抗病基因挖掘和草坪草抗病分子育种工作提供有力支持。为此,本研究选用草坪建植中常用的10个草地早熟禾品种为材料,进行白粉病抗性评价。基于抗性评价结果,选择高抗和极感品种为材料,分析了白粉病侵染对抗、感草地早熟禾品种的形态及生理响应差异,并从转录组学和蛋白质组学水平对比分析了抗、感草地早熟禾应答白粉病侵染的分子机制,鉴定了与抗病相关的基因和蛋白,从形态、生理生化特性及分子水平上分析了抗病机制。主要结果如下:(1)通过对10个草地早熟禾品种进行白粉菌接种试验发现,各草地早熟禾品种的白粉病发病率在2.33%~83.00%之间,病情指数在0.55~62.93之间;其中,黑杰克的发病率和病情指数最低,分别为2.33%和0.55;超级哥来德的发病率和病情指数最高,分别为83.00%和62.93;以不同草地早熟禾品种的病情指数为分析变量进行聚类分析,评价获得1个高抗白粉病品种(黑杰克)、3个中抗品种(午夜2号、Shamrock和公园)、3个中感品种(橄榄球2号、耐力和耐盐月夜)、2个高感品种(解放者和抢手股)和1个极感品种(超级哥来德)。(2)白粉病侵染对抗、感草地早熟禾品种的发病情况、形态特征及生理变化存在显着差异。高抗品种‘黑杰克’发病率和病情指数随接菌时间的延长而上升缓慢,同时表现出较强的生长活性(株高、根长和Wd)、叶片保水能力(RWC)、渗透调节能力(SS、SP和Pro)和抗氧化能力(SOD、POD、CAT、APX、As A和GSH),以及较低的膜脂过氧化程度(REC、MDA、O2·-产生速率和H2O2);极感品种‘超级哥来德’发病率和病情指数随接菌时间的延长而上升较快,同时其生长受到严重限制,叶片保水能力、渗透调节能力和抗氧化能力较低,膜脂过氧化程度较高。草地早熟禾的抗病性与苯丙烷代谢关键酶(PAL、4CL、C4H和PPO)的活性和次生代谢物质(总酚、类黄酮、纤维素、半纤维素、木质素和果胶)的含量紧密相关。抗病品种‘黑杰克’在接菌后苯丙烷代谢关键酶活性显着增加,而极感品种‘超级哥来德’的酶活性虽在发病初期有所上升,但上升幅度较小,并且在发病后期呈下降趋势。在接菌前期,除果胶外,‘黑杰克’的总酚、类黄酮、纤维素、半纤维素和木质素含量均显着高于‘超级哥来德’,这可能是‘黑杰克’初期表现较强抗病性的物质基础,随接菌后时间的延长,‘黑杰克’显着提高了次生代谢物质的含量,以增加自身抗病能力;而‘超级哥来德’的次生代谢物质含量虽在接菌初期有所上升,但总体上升幅度较小,并且在发病后期呈下降趋势,次生代谢物质含量显着低于‘黑杰克’。(3)白粉病侵染对极感品种‘超级哥来德’的光合作用影响较大,‘超级哥来德’的Chl含量、光合气体交换参数(Pn、Gs和Tr)、叶绿素荧光参数(ΦPSII、ETR和q P)以及光合作用关键酶(Rubisco、GAPDH和PRK)活性在接菌后显着减低,导致光合作用效率下降;而高抗品种‘黑杰克’光合机构性能受白粉病侵染影响较小,较高的Chl含量和光合酶活性有利于‘黑杰克’维持在较高光合效率。此外,高抗品种‘黑杰克’在应答白粉病侵染时显着增加了蔗糖合成相关酶活性,提高蔗糖含量,降低葡萄糖和果糖的含量,并且淀粉含量维持在一个稳定状态;而极感品种‘超级哥来德’在接菌后蔗糖含量下降,葡萄糖和果糖的含量增加;同时随接菌时间的延长,淀粉含量迅速增加,造成淀粉代谢异常。(4)接菌第5 d后,通过对抗、感草地早熟禾叶片的转录组学进行分析,在‘黑杰克’和‘超级哥来德’中分别鉴定出27,827个DEGs(22,637个上调,5,190个下调)和33,593个DEGs(29,189个上调,4,404个下调);有18,803个DEGs为两品种共有,9,024个DEGs为‘黑杰克’特有,14,790个DEGs为‘超级哥来德’特有。这些基因在‘黑杰克’中主要参与“代谢途径”、“次生代谢产物的生物合成”、“植物-病原体相互作用”、“苯丙烷类生物合成”、“内质网的蛋白质加工”、“萜类骨架生物合成”、“谷胱甘肽代谢”、“淀粉和蔗糖代谢”、“氨基糖和核苷酸糖代谢”和“MAPK信号通路-植物”途径;在‘超级哥来德’中主要参与“代谢途径”、“次生代谢产物的生物合成”、“植物-病原体相互作用”、“内质网的蛋白质加工”、“苯丙烷类生物合成”、“谷胱甘肽代谢”、“氨基糖和核苷酸糖代谢”、“MAPK信号通路-植物”、“半胱氨酸和蛋氨酸代谢”和“萜类骨架生物合成”途径。与极感品种‘超级哥来德’相比,白粉病侵染促进了‘黑杰克’信号转导(植物-病原体相互作用通路、植物MAPK信号通路)、次级代谢(苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成)、光合途径(光合作用、卟啉和叶绿素代谢和类胡萝卜素生物合成)和碳水化合物代谢(淀粉和蔗糖代谢)相关基因的表达;而‘超级哥来德’中参与转录和翻译的基因及转录因子的表达易受白粉病侵染的影响。(5)接菌第5 d后,通过对抗、感草地早熟禾叶片的蛋白质组学进行分析,在高抗品种‘黑杰克’中有27个DAPs上调,31个DAPs下调;极感品种‘超级哥来德’中有60个DAPs上调,80个DAPs下调。有32个DAPs为两品种共有;26个DAPs只在‘黑杰克’中出现,为‘黑杰克’特有;108个DAPs只在‘超级哥来德’中出现,为‘超级哥来德’特有。这些DAPs在‘黑杰克’中,主要参与“氧化磷酸化”、“苯丙烷类生物合成”和“光合作用-天线蛋白”途径,而在‘超级哥来德’中主要参与“核糖体”、“甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢”、“程序性坏”、“丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢”、“精氨酸生物合成”、“氨基糖和核苷酸糖代谢”、“氰胺酸代谢”和“磷酸肌醇代谢”途径。将蛋白质组鉴定结果与转录组结果进行关联分析发现,在‘黑杰克’中有55个DAPs与DEGs相关联;在‘超级哥来德’中有119个DAPs与DEGs相关联。通过对关联上的DAPs所参与的KEGG通路进行分析发现,在‘黑杰克’中关联上的DAPs数目最多的通路主要有“内质网蛋白质加工”、“苯丙烷类生物合成”、“丙酮酸代谢”、“柠檬酸循环”和“糖酵解/糖异生”等;在‘超级哥来德’中数目最多的通路主要有“苯丙烷类生物合成”、“核糖体”、“内质网蛋白质加工”、“淀粉与蔗糖代谢”、“糖酵解/糖异生”、“丙酮酸代谢”和“PI3K-Akt信号通路”。本研究初步探明了高抗白粉病草地早熟禾品种抗病的形态、生理及分子机制,鉴定了高抗白粉病草地早熟禾品种应答白粉病侵染的关键代谢通路以及与抗病相关的基因和蛋白,但以上抗病基因和蛋白在提高草地早熟禾抗白粉病的作用机制还需进一步深入研究。
延荣[6](2020)在《河北省小麦抗白粉病种质资源筛选与抗白粉病基因定位》文中研究指明1.白粉病(Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt)是一种重要的小麦病害,对小麦的安全生产构成一定威胁。2019年,我国小麦白粉病累计发生面积接近870万hm2,严重影响我国小麦的安全生产,但实际生产中抗病小麦品种所占比例较低,有效抗病基因缺乏。河北省作为我国小麦生产的主产省份之一,了解该省小麦白粉病的抗性情况对我国小麦的正常生产具有重要意义。本研究结合人工接种白粉病菌株E09和E20与抗病基因连锁(或共分离)标记对1956-2018年间河北省371份小麦材料(含审定品种256份,高代品系115份)进行苗期抗白粉病鉴定和抗病基因检测。结果表明:供试材料中,抗E09的材料占6.2%,抗E20的占11.9%,兼抗两个菌株的材料占4.9%;部分材料携带Pm1c、Pm2、Pm4b、Pm21、Pm24和Pm35基因,未检测到Pm12基因。Pm8基因在供试材料中所占比例较高,接近50.0%。供试材料中抗病审定品种比例远大于高代品系,说明小麦抗白粉病种质创新仍为当务之急,需要引起重视。在用连锁或共分离标记进行抗病基因检测时,通过计算某基因对两个菌株抗病反应型与标记检测结果一致的材料比例,发现Pm12、Pm21和Pm35等基因的标记检测效率较高,且这些标记方便使用,可优先考虑用这些标记检测目的基因。总体来说,河北省小麦抗白粉病种质资源与有效抗病基因缺乏,应加大力度培育有效抗病品种。当然,本研究也检测到了一些可能含有新抗病基因的小麦种质,可作为以后的重点研究对象。2.小麦高代品系普冰资017-1表现较强的苗期抗病性。利用普冰资017-1 ×京双16的F1、F2和F2:3群体进行抗性遗传分析发现普冰资017-1对菌株E09的抗性由1对显性基因控制,暂命名为PmPBZ017。同时结合55K基因芯片和F2群体连锁标记遗传分析的方法,将基因PmPBZ017定位于染色体2BL上。利用8个SSR标记构建的PmPBZ017基因遗传连锁图谱中,最近的连锁标记为Xicscl 795,遗传距离为12.5cM。该品系抗白粉病基因的初步定位,不仅明确了普冰资017-1含有的基因情况,同时还将为该基因的精细定位提供基础。
曹师[7](2020)在《紫花苜蓿世界新病害异茎点霉根腐病的研究》文中提出紫花苜蓿病害是限制苜蓿生产的主要因素,而苜蓿根腐病的发生不仅严重影响苜蓿产量和品质,还会加快苜蓿草地的衰退。为查明我国“草都”内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗苜蓿病害对苜蓿生产的影响,本学位论文在国家牧草产业技术体系赤峰试验站(天山镇)对紫花苜蓿病害发生情况进行了调查,发现了一种世界新病害,研究了其病原的生物学、生理学、致病性、侵染循环和对30个苜蓿品种的抗病性,获得如下结果:1.该地区病害有:苜蓿白粉病(Leveillula leguminosarum)、苜蓿锈病(Uromyces striatus)、苜蓿褐斑病(Pseudopeziza medicaginis)、苜蓿炭疽病(Colletotrichum sp.)、苜蓿茎点霉叶斑病与黑茎病(Phoma medicaginis)、苜蓿小光壳叶斑病(Leptosphaerulina briosiana)、苜蓿壳针孢叶斑病(Spetoria medicaginis)和苜蓿根腐病(Fusarium spp.,Paraphoma sp.),共8种,其中茎点霉叶斑病与黑茎病、小光壳叶斑病、壳针孢叶斑病和苜蓿根腐病为最主要的病害。2.苜蓿异茎点霉根腐病的命名与症状:田间3龄植株根腐病的发病率为68%,根皮层中上段变黑、腐烂,根中柱变黄褐色、黑色,腐烂,而植株的地上部分无异常。优势菌为异茎点霉属(Paraphoma sp.),分离率为77.1%。采用种子接种和幼苗蘸根接种结果均表明该菌为紫花苜蓿的致病菌。根据该病原菌的形态特征和利用ITS、EF1-α和TUB序列构建系统发育树,将该菌鉴定为根异茎点霉(Paraphoma radicina),其引致的苜蓿根腐病为世界新病害,据此将该病命名为苜蓿异茎点霉根腐病,英文名为Alfalfa Paraphoma Root Rot(APRR)。APRR的典型症状为:主要危害主根中上段,导致根皮层漆黑色、腐烂,根中柱变褐色、腐烂,茎叶部与健康植株无明显差异。该病的识别要点为:根皮层上着生黑色颗粒物,为其分生孢子器。3.苜蓿异茎点霉根腐病的危害:影响植株生长和导致种子腐烂。在培养皿上种子上接种1周,幼苗发病率为84%,幼苗死亡;幼苗经蘸根接种4周时,开始发病,接种2个月后,植株发病率达70%,且株高、根长和生物量均显着(P<0.05)低于对照,但未见植株死亡。4.异茎点霉根腐病的侵染循环和根异茎点霉的生物学特征:采集自发病田的土壤在温室种植苜蓿种子2月时,植株发病率为60%,病情指数为22.0,表明该病害可通过土壤传播,为土传病害之一。纯培养条件下测定结果显示,该菌的菌落在25℃30℃和pH 89条件下生长最好,但高于55℃无法生长。孢子萌发的最佳温度为25℃和pH 7,高于40℃无法萌发。根异茎点霉可利用碳源和氮源较广,在供试的所有碳源和氮源上均可生长。该菌极难产孢,在供试的8种培养基中,培养1周时仅在苜蓿根煎液培养基(ARA)上产孢,4周时在马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上也可产孢,但在ARA上的产孢量显着高于PDA。5.对30份紫花苜蓿品种温室条件下蘸根接种根异茎点霉后各指标进行测定后发现,草原3号的发病率和病情指数最高,分别为90%和62.5,而龙威3010、甘农3号和超音速的发病率和病情指数均显着低于其他多数品种。综合评价的结果表明,龙威3010、巨能2号和甘农3号对根异茎点霉具有较强的抗病性,为高抗品种,而草原3号和公农1号对该病原菌的抗病性较差,为感病品种。
郑中玲[8](2020)在《河南省小麦茎基腐病发生因素分析及其防治研究》文中研究指明近几年,小麦茎基腐病(Fusarium pseudograminearum)在河南、山东、安徽、江苏等小麦主产区发生普遍,特别是河南省大部分地区发生严重,而且呈现出逐年加重的趋势,成为河南麦区生产管理上的亟待解决的主要问题。本试验研究了土壤类型和假禾谷镰刀菌产生的毒对小麦茎基腐病发生的影响,初步明确了河南省小麦茎基腐病的成灾机理,以假禾谷镰刀菌为靶标菌,筛选出了防治小麦茎基腐病的生防菌株和化学药剂,并进行了田间试验,取得了以下主要结果:(1)通过对盐碱地与沙壤土、壤土中小麦的发病率与病情指数进行调查,结果表明盐碱地中生长的小麦在返青期、拔节期、孕穗期、扬花期、成熟期五个生育时期中,茎基腐病的病情指数比沙壤土和壤土中生长的小麦茎基腐病情指数分别高出2.16、4.25、6.47、7.81、8.19,和2.02、3.86、6.24、7.55、8.02。表明根际土壤真菌的种群数量越多,小麦茎基腐病的发生越严重。(2)测定了假禾谷镰刀菌毒素对小麦抗感性品种毒性的作用,结果表明抗感小麦品种的发芽势,发芽率,发芽指数和活力指数均降低,但是感病品种比抗性品种对假禾谷镰刀菌毒素更敏感,当毒性相对浓度为100时,抗病品种198的活力指数是8.1,感病品种矮抗58的活力指数是6.53。假禾谷镰刀菌毒素对小麦抗感性品种的根数,株高,鲜重均有影响,但对感病品种对毒素表现更敏感,当毒性相对浓度为100时,抗病品种198的主根长是9.36cm,感病品种矮抗58的主根长5.21cm,抗病品种198的株高是9.36cm,感病品种矮抗58的株高8.20cm,抗病品种198的鲜重是0.18g,感病品种矮抗58的鲜重0.11g。(3)从小麦根际土壤筛选获得了29株拮抗菌株,其中拮抗细菌17株,拮抗放线菌12株。17株拮抗细菌拮抗活性测定结果表明,菌株RB-15、RB-17、RB-9和RB-10对假禾谷镰刀菌的拮抗作用较好,抑菌率分别达到了61.1%、60.7%、56.3%、56.3%。12株拮抗放线菌拮抗活性测定结果表明,菌株RA-3、RA-10对假禾谷镰刀菌的拮抗作用较好,抑菌率分别达到为50.6%、47.5%。从小麦茎秆分离筛选获得了46株内生拮抗菌株,13株内生拮抗真菌拮抗活性测定结果表明,菌株EF-1、EF-7对假禾谷镰刀菌的拮抗作用较好,抑菌率分别为52.9%、47.0%;18株内生拮抗细菌拮抗活性测定结果表明,菌株EB-17、EB-12对假禾谷镰刀菌的拮抗作用较好,抑菌率分别为58.7%、47.5%;15株内生拮抗放线菌拮抗活性测定结果表明,菌株EA-10、EA-13、EA-14对假禾谷镰刀菌的拮抗较好,抑菌率分别为52.8%、52.3%、52.2%。(4)不同的杀菌剂对小麦茎基腐病害的防治效果差异比较显着。50%多菌灵、12.5%氟环唑、25%戊唑醇、3%苯醚甲环唑防治效果最好,防效分别为80.93%、78.05%、75.64%、73.36%与其他处理差异达到极显着水平;其次是75%百菌清、30%已唑醇防效分别为44.78%、38.75,50%甲基托布津、25%咯菌腈防效较差,防效为43.16%、30.05%,50%苯菌灵、15%三唑酮防效最差,只有15.65%、12.85%。
张艳俊[9](2020)在《基于转录组测序的小麦TaNAC069基因抗叶锈性分析与功能解析》文中进行了进一步梳理NAC(NAM、ATAF和CUC)转录因子是植物特有的最大的转录因子家族之一,通过参与植物胁迫信号传导途径或调节下游靶基因的表达,参与植物对生物胁迫与非生物胁迫的响应,NAC在小麦尤其是小麦与叶锈菌互作中的报道较少。本研究基于对叶锈菌诱导的小麦RNA-seq数据的分析,结合差异基因表达、GO富集、KEGG分析及BLAST比对,筛选获得了NAC类转录因子(Traes5DLD1D0CA79E)、bZIP型转录因子(Traes2AL3D7807781)、丝氨酸/苏氨酸激酶(Traes2BS9931EE821)和酪氨酸蛋白激酶(Traes2BL71ED6B5BD)等与抗病相关的候选基因,qRT-PCR分析发现这些基因的表达均受小麦叶锈菌的诱导,在此基础上重点研究了一个NAC类转录因子在小麦与叶锈菌互作过程中的功能、参与的信号途径及互作靶标的筛选。主要研究结果如下:1.TaNAC069基因的克隆与特征分析基于筛选到的NAC类转录因子,利用同源克隆法获得了目的基因,命名为TaNAC069,在GenBank注册获得的登录号为MH430892.1;N端具有一个含127(13-139 bp)个氨基酸的NAM结构域,C端具有高度变异的调控区;酵母转化体系结果显示,TaNAC069基因具有转录活性,且C端是其转录激活域,可以形成NAC蛋白同源二聚体并发挥特有的生物学功能。2.TaNAC069基因表达模式分析利用qRT-PCR检测明确TaNA C069在叶锈菌与小麦的亲和组合和非亲和组合中均呈现上调表达,且在非亲和组合中表达量高于亲和组合;TaNAC069在未接菌的正常小麦根中表达量最高,接种叶锈菌的叶中表达量最高;TaNAC069表达受ABA和S A诱导,AB A最先诱导表达,ETH协同诱导,MeJA诱导不显着;同时发现,TaNAC069的表达受小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)、小麦根腐病菌(Bipolaris sorokiniana)和小麦茎基腐病菌(Fusarium pseudograminearum)的诱导。3.TaNAC069基因的抗叶锈性分析为了检测TaNAC069基因在小麦抗叶锈病防御反应中的作用,借助农杆菌注射法在小麦中瞬时表达TaNA C069,TaNAC069基因对小麦叶锈菌孢子的萌发具有一定的抑制作用;进一步利用VIGS技术沉默TaNAC069基因,沉默植株对叶锈菌抗性明显减弱。以上研究结果表明,TaNAC 069基因参与小麦抗叶锈病防御反应并起正调控作用。4.TaNAC069启动子的克隆与分析根据5D染色体上TaNA C069基因的同源序列上游的2000 bp序列设计引物,获得了TaNA C069基因启动子序列,命名为pTaNAC069。利用PlantCARE软件和PLACE数据库分析,发现pTaNAC069含有两个典型的保守的启动子顺式作用元件TATA-box和C AAT-box。GUS染色结果显示,注射空载体pBI 121和重组载体pBI 121-pTaN AC069的烟草叶片变蓝,而对照(未注射的烟草)没有变蓝;GFP荧光表达结果显示,注射pCamA和p-pTaNAC069-GFP的烟草在烟草细胞内均能看到GFP荧光。这些结果表明,pTaNAC069具有启动活性。5.TaNAC069互作靶标的筛选成功构建了酵母单杂交重组菌株Y1HGold[pAbAi-pTaNAC069],明确AbA最小抑制浓度为200 ng/mL;筛选到11个可能与pTaNA C069互作的基因。成功构建pBD-TaNAC069-N诱饵载体,明确其对酵母菌株Y2HGold没有毒性,不具有自激活性。利用酵母双杂交技术在小麦中获得了 55个靶标蛋白。这些研究结果为解析TaNAC069参与小麦抗叶锈病防御反应的分子机理奠定了良好的基础。
李雯[10](2020)在《利用短柄草T-DNA插入突变体库筛选鉴定小麦赤霉病抗性相关基因》文中提出小麦赤霉病主要是由禾谷镰刀菌引起的一种穗部真菌病害,严重威胁着小麦产量和品质安全。但是由于小麦基因组的复杂性以及遗传转化难、生长周期长、缺少合适的模式植物等问题,抗病机理研究进程缓慢。二穗短柄草作为温带禾本科新型模式植物,与小麦的亲缘关系较近,已有研究已经证明其与禾谷镰刀菌可以相互作用,而且已经构建了大量T-DNA插入突变体库。前期实验室已经探索证实二穗短柄草Bd21可以评估赤霉病II型抗性。本研究旨在通过筛选6000份二穗短柄草T-DNA插入突变体库,找到与赤霉病抗性相关的基因,以此为研究基础,探索赤霉病抗病机理,分析抗病相关的信号通路,以期挖掘出具有潜力的抗赤霉病基因,奠定小麦抗赤霉病分子育种基础,具体结果如下:1.本研究利用6000份短柄草T-DNA插入突变体,筛选禾谷镰刀菌抗性相关基因。结合前期课题组研究基础,我们最终确定在温度23℃,相对湿度在60%-65%左右的条件下,禾谷镰刀菌菌丝可以在离体叶片上充分生长,又不至于延展太快而影响表型筛选,从而创建高通量离体叶片筛选体系。2.通过高通量短柄草离体叶片赤霉病抗性鉴定,本研究最终确定了145份突变体材料,可能携带赤霉病抗性相关基因。对这145份材料进行重测序,对测序结果进行质控、过滤后,对所有候选基因以及提取到的基因间区序列进行同源注释,将得到的有效序列比对到小麦参考基因组,SiwssProt蛋白数据库,选取Top hit作为同源注释。共得到142个小麦同源基因。3.为了获得全面的基因注释信息,为抗赤霉病机理研究提供线索,本研究对候选基因使用ClusterProfiler R包(v3.6.3)进行GO富集与KEGG富集分析,对其功能及所在通路进行解析。GO注释结果显示,这些基因主要归类到77个功能类别。其中大部分参与到植物对于损伤、真菌侵染、脱落酸信号以及醇类的响应过程,主要位于细胞质膜或者其他各种生物膜上,作为跨膜运载体及蛋白激酶等发挥作用。4.本研究进一步对这些基因进行KEGG分析,将其归类于16个代谢通路。部分基因位于氨基酸的生物合成及代谢通路上,比如色氨酸、半胱氨酸、精氨酸和脯氨酸等,可以调控植物细胞壁的合成和蛋白交联,从而形成植物抵御病原体的物理屏障。部分基因影响香豆酸酯、泛醌和其他萜类醌等代谢,从而影响菌丝生长。另有一部分可以影响植物激素的产生,从而调控赤霉病抗性。
二、小麦抗根腐病突变体抗病机理的探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、小麦抗根腐病突变体抗病机理的探讨(论文提纲范文)
(1)红三叶抗白粉病的生理和分子机制及抗病基因TpGDSL的克隆与遗传转化(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
主要符号对照表 |
第一章 文献综述 |
1 引言 |
2 红三叶主要病虫害、作物白粉病及病原菌鉴定的研究进展 |
2.1 红三叶主要病虫害 |
2.2 白粉病研究进展 |
2.3 病原菌鉴定研究进展 |
3 寄主植物-病原菌互作的转录组学研究进展 |
3.1 转录组学 |
3.2 转录组学在寄主植物与病害研究中的进展 |
4 植物抗病机制与GDSL脂肪酶的研究进展 |
4.1 作物病害生理生化反应研究进展 |
4.2 植物结构抗性研究进展 |
4.3 植物内源激素抗病性响应研究进展 |
4.4 GDSL脂肪酶基因研究进展 |
5 选题依据与意义 |
5.1 选题依据 |
5.2 主要研究内容 |
5.3 主要技术路线 |
第二章 红三叶抗白粉病的生理响应机制 |
前言 |
第一节 红三叶白粉菌分离、鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 病害症状观察 |
1.3 病原菌形态学观察 |
1.4 病原菌rDNA-ITS片段的PCR扩增和序列测定 |
2 结果与分析 |
2.1 病害症状与病原菌形态特征观察 |
2.2 rDNA ITS片段的扩增与测序 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二节 红三叶抗白粉病生理基础 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料及仪器 |
1.2 测定方法 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 单因素处理间红三叶的生理生化差异 |
2.2 二因素交互作用间红三叶的生理生化差异 |
2.3 人工接菌×抗病性×接菌后时间交互作用间红三叶生理生化的差异 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三节 白粉菌侵染后红三叶内源激素的变化 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 测定项目与方法 |
1.3 色谱条件及流动相的选择 |
1.4 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 标准样品保留时间?回归方程和决定系数 |
2.2 单因素处理间各内源激素的差异 |
2.3 二因素交互作用间各内源激素的差异 |
2.4 人工接菌×抗病性×浸染时间交互作用间红三叶内源激素的差异 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三章 红三叶响应白粉菌侵染的结构抗病性 |
前言 |
第一节 红三叶抗白粉病的细胞结构变化规律 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 白粉病不同抗性红三叶叶片显微结构 |
2.2 不同红三叶抗性材料叶片组织结构特征 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二节 白粉菌侵染后红三叶叶片细胞壁成份变化 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 单因素处理间红三叶叶片细胞壁组分的差异 |
2.2 二因素交互作用间红三叶叶片细胞壁组分的差异 |
2.3 人工接菌×抗病性×浸染时间交互作用间红三叶叶片细胞壁组分的差异 |
3 讨论 |
4 小结 |
第四章 红三叶抗白粉病的分子机制及TpGDSL基因的克隆与遗传转化 |
前言 |
第一节 红三叶抗白粉病的转录组分析 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料与试验设计 |
1.2 测序样品准备和RNA提取 |
1.3 建库、测序及信息分析 |
1.4 测序数据质控与转录组组装 |
1.5 Unigene的注释 |
1.6 差异表达基因数字分析 |
1.7 基因功能注释及通路富集 |
1.8 差异表达基因的qRT-PCR分析 |
2 结果与分析 |
2.1 RNA-seq结果的实时定量PCR验证 |
2.2 转录组组装与注释 |
2.3 差异表达基因(DEGs)分析 |
2.4 接种白粉菌后DEGs的GO富集分析 |
2.5 接种白粉菌后DEGs的KEGG富集分析 |
2.6 白粉菌侵染红三叶叶片诱导的 DEGs的 Map Man分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二节 红三叶抗白粉病TpGDSL基因克隆与遗传转化 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 红三叶TpGDSL基因克隆 |
1.2.2 构建表达载体 |
1.2.3 红三叶抗白粉病基因TpGDSL遗传转化拟南芥 |
1.2.4 拟南芥T_1代阳性植株鉴定 |
1.2.5 目的基因生物信息学分析 |
2 结果 |
2.1 TpGDSL基因阳性克隆鉴定 |
2.2 TpGDSL基因的核苷酸序列分析 |
2.3 TpGDSL基因编码蛋白的一级结构分析 |
2.4 TpGDSL基因编码蛋白的二级结构分析 |
2.5 TpGDSL基因编码蛋白的三级结构分析 |
2.6 TpGDSL基因克隆与表达载体构建 |
2.7 转基因拟南芥T_1阳性鉴定 |
3 讨论 |
4 小结 |
第五章 结论与研究展望 |
1 结论 |
2 创新点 |
3 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(2)长穗偃麦草抗赤霉病基因Fhb7的图位克隆及功能解析(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 小麦赤霉病的生物学特征及其防治 |
1.1.1 小麦赤霉病发生、流行及危害 |
1.1.1.1 小麦赤霉病的病原菌 |
1.1.1.2 小麦赤霉病的病害循环及发病特征 |
1.1.1.3 小麦赤霉病病原菌的侵染模式 |
1.1.1.4 小麦赤霉病发病区域及危害 |
1.1.2 小麦赤霉病的防治 |
1.1.2.1 化学防治 |
1.1.2.2 生物防治 |
1.1.2.3 小麦赤霉病综合绿色防控 |
1.2 小麦赤霉毒素研究 |
1.2.1 小麦中常见镰孢菌毒素及毒性分析 |
1.2.2 单端孢霉烯族毒素的生物合成途径研究进展 |
1.2.3 单端孢霉烯族毒素的治理方法 |
1.2.3.1 物理脱毒 |
1.2.3.2 化学脱毒 |
1.2.3.3 生物脱毒 |
1.2.4 单端孢霉烯族毒素检测方法 |
1.3 小麦抗赤霉病遗传研究进展 |
1.3.1 小麦赤霉病抗性种质挖掘 |
1.3.1.1 我国小麦品种抗赤霉病鉴定 |
1.3.1.2 小麦近缘种的赤霉病抗源鉴定 |
1.3.1.3 偃麦草在小麦抗赤霉病育种中的作用 |
1.3.2 小麦抗赤霉病QTL定位研究现状 |
1.3.3 小麦赤霉病抗性机制研究 |
1.4 小麦基因图位克隆技术 |
1.4.1 图位克隆技术在小麦中的应用 |
1.4.2 作图群体的构建 |
1.4.3 DNA分子标记类型 |
1.4.4 物理图谱的构建 |
1.4.5 候选基因的功能验证 |
1.5 水平基因转移研究现状 |
1.6 本研究的目的意义 |
1.7 本研究的主要内容 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株和载体 |
2.2 实验地点 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 植物材料的种植与处理 |
2.3.2 高通量植物基因组DNA提取 |
2.3.2.1 基因组DNA提取相关试剂 |
2.3.2.2 提取DNA操作步骤 |
2.3.3 植物总RNA提取 |
2.3.3.1 相关试剂配置与耗材处理 |
2.3.3.2 操作步骤 |
2.3.4 反转录及实时荧光定量PCR |
2.3.4.1 反转录 |
2.3.4.2 实时荧光定量PCR(RT-qPCR) |
2.3.5 聚合酶链式反应(PCR) |
2.3.5.1 扩增体系 |
2.3.5.2 PCR反应程序 |
2.3.6 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
2.3.6.1 相关试剂及配置方法 |
2.3.6.2 聚丙烯酰胺凝胶制备及电泳 |
2.3.7 琼脂糖凝胶电泳 |
2.3.7.1 相关试剂 |
2.3.7.2 操作流程 |
2.3.8 DNA目的片段纯化回收 |
2.3.9 TA连接 |
2.3.10 大肠杆菌转化 |
2.3.11 质粒提取 |
2.3.12 农杆菌感受态的制备 |
2.3.13 农杆菌转化 |
2.3.14 T4 连接及同源重组 |
2.3.15 LR反应 |
2.3.16 小麦族基因组进化分析 |
2.3.16.1 小麦族二倍体物种的转录组测序与组装 |
2.3.16.2 基因家族及同源基因分析 |
2.3.17 目标基因的精细定位 |
2.3.17.1 定位群体的构建 |
2.3.17.2 分子标记的开发 |
2.3.17.3 物理图谱的构建 |
2.3.18 转录组数据分析基因表达 |
2.3.19 突变群体构建及突变体筛选 |
2.3.19.1 突变群体构建 |
2.3.19.2 突变体的筛选 |
2.3.20 BSMV-VIGS技术的应用 |
2.3.21 小麦遗传转化 |
2.3.22 镰孢菌培养及赤霉病抗性鉴定 |
2.3.22.1 相关试剂及培养基配方 |
2.3.22.2 穗部接种实验流程 |
2.3.22.3 离体叶片鉴定实验 |
2.3.22.4 苗期茎基腐抗性鉴定 |
2.3.23 真核表达 |
2.3.23.1 相关试剂及培养基 |
2.3.23.2 真核表达质粒p PICZαA-Fhb7的构建 |
2.3.23.3 感受态制备 |
2.3.23.4 毕赤酵母转化 |
2.3.23.5 酵母诱导表达Fhb7与DON毒素处理 |
2.3.24 液相-高分辨率质谱分析 |
2.3.24.1 样品预处理 |
2.3.24.2 上机及分析流程 |
2.3.25 基因Fhb7的进化分析 |
3 结果与分析 |
3.1 二倍体长穗偃麦草基因组比较基因组学分析 |
3.2 抗赤霉病基因Fhb7精细定位及候选基因筛选 |
3.2.1 目标区段重组体的筛选 |
3.2.2 目标区段分子标记开发 |
3.2.3 候选基因筛选 |
3.3 突变体群体构建及突变体筛选 |
3.4 候选基因的BSMV-VIGS功能验证 |
3.5 候选基因转基因小麦功能验证 |
3.6 抗小麦赤霉病基因Fhb7的进化分析 |
3.7 Fhb7抗病机制研究 |
3.7.1 Fhb7基因的响应表达模式 |
3.7.2 DON毒素外源处理及LC-HRMS分析 |
3.7.3 液相色谱高分辨率质谱分析 |
3.7.4 Fhb7基因对单端孢霉烯族毒素的解毒机制研究 |
3.7.5 Fhb7基因对镰孢菌属抗性研究 |
4 讨论 |
4.1 小麦近缘物种抗病基因的克隆 |
4.2 Fhb7去环氧化介导单端孢霉烯族毒素脱毒 |
4.3 水平基因转移在植物进化中的作用 |
4.4 小麦近缘植物的育种应用潜力 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(3)人参PR家族蛋白-防御素、脂质转移蛋白抗胁迫作用及机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略语 |
引言 |
文献综述 |
1 人参病害 |
2 植物免疫系统 |
3 植物的抗病途径 |
4 植物的经典抗病信号通路 |
5 转录组学研究 |
6 研究目的与意义 |
第一章 基于转录组分析的人参抗胁迫基因筛选 |
1 实验材料 |
1.1 实验药材 |
1.2 主要试剂 |
1.3 主要仪器 |
1.4 其他材料 |
2 实验方法 |
2.1 人参总RNA提取 |
2.2 琼脂糖凝胶电泳检测总RNA质量 |
2.3 Bio Spec-nano检测总RNA质量 |
2.4 Agilent Technologies2100 Bioanalyzer检测总RNA质量 |
2.5 转录组数据库的构建 |
2.6 Illumina/Solexa测序组装和比对 |
2.7 人参抗胁迫基因时空分析 |
2.8 转录组表达量验证 |
2.9 生态因子对人参防御素和脂质转移蛋白基因表达影响 |
3 实验结果 |
3.1 RNA样品提取及质量评价 |
3.2 转录组数据库的建立与统计分析 |
3.3 人参抗胁迫基因的筛选及时空分析 |
3.3.1 人参抗胁迫基因的筛选 |
3.3.2 不同时期表达量上调的抗胁迫基因 |
3.3.3 不同部位高表达的抗胁迫基因 |
3.3.4 人参抗胁迫密切相关候选基因的确定 |
3.4 转录组表达量验证 |
4 讨论 |
5 小结 |
第二章 人参防御素和脂质转移蛋白结构分析 |
1 实验材料 |
1.1 研究对象 |
1.2 实验试剂 |
1.3 实验仪器 |
2 实验方法 |
2.1 人参防御素基因和脂质转移蛋白基因序列的获取 |
2.2 人参防御素基因和脂质转移蛋白基因结构预测与进化分析 |
3 实验结果 |
3.1 人参PR家族基因序列测定 |
3.2 人参防御素蛋白生物信息学分析 |
3.3 人参脂质转移蛋白生物信息学分析 |
4 讨论 |
5 小结 |
第三章 人参防御素和脂质转移蛋白转基因拟南芥的构建 |
1 材料与试剂 |
1.1 材料 |
1.2 试剂与主要试剂配制 |
1.3 仪器 |
2 实验方法 |
2.1 引物设计 |
2.2 人参防御素、脂质转移蛋白基因的TA克隆 |
2.3 人参防御素、脂质转移蛋白基因植物表达载体的构建及转化 |
2.4 拟南芥阳性植株的筛选及鉴定 |
3 结果与分析 |
3.1 人参防御素和脂质转移蛋白基因的TA克隆 |
3.2 人参防御素和脂质转移蛋白基因植物表达载体的构建及转化 |
3.3 转基因株系DNA及RNA水平鉴定 |
3.4 转基因株系蛋白质水平鉴定 |
4 讨论 |
5 小结 |
第四章 人参防御素和脂质转移蛋白活性研究 |
1 实验材料 |
2 实验方法 |
2.1 拟南芥整株抑菌试验 |
2.2 拟南芥离体叶片抑菌试验 |
2.3 拟南芥总蛋白抗菌胁迫活性 |
2.4 盐胁迫拟南芥发芽率试验 |
2.5 干旱胁迫拟南芥发芽率试验 |
2.6 盐胁迫拟南芥幼苗试验 |
2.7 干旱胁迫拟南芥幼苗试验 |
3.实验结果 |
3.1 人参防御素活性研究 |
3.1.1 转防御素基因拟南芥抗根腐菌胁迫的活性研究 |
3.1.2 转防御素基因拟南芥抗锈病菌胁迫活性研究 |
3.1.3 转防御素基因拟南芥抗盐胁迫研究 |
3.1.4 转防御素基因拟南芥抗旱胁迫研究 |
3.2 脂质转移蛋白活性研究 |
3.2.1 转脂质转移蛋白基因拟南芥抗根腐菌活性研究 |
3.2.2 转脂质转移蛋白基因拟南芥抗锈病菌胁迫活性研究 |
3.2.3 转脂质转移蛋白基因拟南芥抗盐胁迫研究 |
3.2.4 转脂质转移蛋白基因拟南芥抗旱胁迫研究 |
4.讨论 |
5.小结 |
第五章 防御素、脂质转移蛋白抗胁迫机制研究 |
1 实验材料 |
1.1 实验材料 |
1.2 主要试剂 |
1.3 主要仪器 |
2 实验方法 |
2.1 生物胁迫成分变化测定 |
2.1.1 拟南芥水杨酸含量的测定 |
2.1.2 拟南芥茉莉酸含量的测定 |
2.1.3 相关信号通路基因表达量测定 |
2.2 非生物胁迫成分变化测定 |
3 实验结果 |
3.1 防御素抗根腐菌机制研究 |
3.2 防御素抗盐机制研究 |
3.3 防御素抗干旱机制研究 |
3.4 脂质转移蛋白抗盐机制研究 |
3.5 脂质转移蛋白抗旱机制研究 |
4 讨论 |
5 小结 |
结论 |
本文创新点 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要研究成果 |
个人简介 |
(4)小麦转基因材料HvWRKY6-OE、HvWRKY40-OE、HvWRKY70-OE的广谱抗逆研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 小麦常见病害 |
1.1.1 小麦白粉病 |
1.1.2 小麦叶锈病 |
1.1.3 小麦条锈病 |
1.1.4 小麦根腐病 |
1.1.5 小麦茎基腐病 |
1.1.6 小麦赤霉病 |
1.1.7 小麦广谱抗病研究现状 |
1.2 非生物因素对小麦的影响 |
1.2.1 高温 |
1.2.2 干旱 |
1.2.3 高盐 |
1.3 抗逆育种与转基因 |
1.4 WRKY转录因子以及应用 |
1.5 本研究的目的与意义 |
2 材料和方法 |
2.1 材料、试剂及仪器 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 试剂 |
2.1.3 仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 菌株扩繁 |
2.2.2 小麦种植 |
2.2.3 材料处理 |
2.2.4 转基因鉴定 |
2.2.5 非生物胁迫生理指标测定 |
2.2.6 农艺性状的测定 |
3 结果与分析 |
3.1 小麦转基因材料分子鉴定 |
3.2 小麦转基因材料抗白粉病水平测定 |
3.3 小麦转基因材料抗叶锈病水平测定 |
3.4 小麦转基因材料抗根腐病水平测定 |
3.5 小麦转基因材料抗茎基腐病的水平测定 |
3.6 小麦转基因材料抗高温胁迫水平测定 |
3.7 小麦转基因材料抗高盐胁迫水平测定 |
3.8 小麦转基因材料抗干旱胁迫水平测定 |
3.9 小麦转基因材料农艺性状调查 |
4 讨论 |
4.1 小麦转基因材料HvWRKY70-OE抗白粉病水平显着提高 |
4.2 小麦转基因材料HvWRKY6-OE、HvWRKY70-OE抗叶锈病水平提高 |
4.3 小麦转基因材料抗根茎病害水平变化不显着 |
4.4 小麦转基因材料HvWRKY6-OE在抗茎基腐病方面具有潜力 |
4.5 小麦转基因材料HvWRKY70-OE对非生物胁迫抗性水平提高 |
4.6 转基因材料的农艺性状调查 |
5 结论 |
参考文献 |
在读期间发表的论文与专利 |
作者简介 |
致谢 |
(5)草地早熟禾抗白粉病机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1 植物白粉病研究进展 |
1.1 白粉病病原菌研究 |
1.2 白粉菌的侵染过程及致病机理研究 |
1.3 白粉病发病条件及发病症状 |
1.3.1 发病条件 |
1.3.2 发病症状 |
1.4 白粉病的防治策略 |
1.4.1 化学防治 |
1.4.2 物理防治 |
1.4.3 生物防治 |
1.4.4 农业防治 |
1.5 草地早熟禾白粉病研究进展 |
2 植物抗病机理研究进展 |
2.1 植物形态结构抗病性 |
2.1.1 固有结构与植物抗病性 |
2.1.2 诱导结构与植物抗病性 |
2.2 植物生理生化抗病性 |
2.2.1 过敏反应与植物抗病性 |
2.2.2 防御酶与植物抗病性 |
2.2.3 植保素与植物抗病性 |
2.2.4 内源激素与植物抗病性 |
2.2.5 病程相关蛋白PRs与植物抗病性 |
2.3 植物与病原菌的互作机制 |
2.3.1 由病原菌模式分子触发的免疫反应(PTI) |
2.3.2 由效应因子触发的免疫反应(ETI) |
3 转录组学和蛋白组学在植物抗病机制研究中的应用 |
3.1 转录组学在植物抗病机制研究中的应用 |
3.2 蛋白质组学在植物抗病机制研究中的应用 |
3.3 转录组学与蛋白组学的整合研究在植物抗病机制研究中的应用 |
4 研究内容和拟解决的关键问题 |
4.1 拟解决的关键问题 |
4.2 研究内容 |
5 本研究的目的意义和技术路线 |
第二章 草地早熟禾抗白粉病品种筛选及抗性评价 |
前言 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设计 |
2.1.3 测定指标及方法 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 白粉病侵染对不同草地早熟禾品种发病率和病情指数的影响 |
2.2.2 不同草地早熟禾品种对白粉病的抗性评价及聚类分析 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗生长及生理特性的影响 |
前言 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 测定指标及方法 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗表型、发病率和病情指数的影响 |
3.2.2 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗生长的影响 |
3.2.3 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗相对含水量和干物质积累量的影响 |
3.2.4 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗相对电导率和丙二醛含量的影响 |
3.2.5 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗渗透调节物质含量的影响 |
3.2.6 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗活性氧积累的影响 |
3.2.7 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗抗氧化酶活性的影响 |
3.2.8 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗非酶抗氧化物质含量的影响 |
3.2.9 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗苯丙烷代谢关键酶活性的影响 |
3.2.10 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗次生代谢物质合成的影响 |
3.3 讨论 |
3.3.1 细胞膜脂过氧化程度与草地早熟禾抗病性的关系 |
3.3.2 渗透调节物质与草地早熟禾抗病性的关系 |
3.3.3 抗氧化系统与草地早熟禾抗病性的关系 |
3.3.4 苯丙烷代谢与草地早熟禾抗病性的关系 |
3.3.5 次生代谢物质合成与草地早熟禾抗病性的关系 |
3.4 小结 |
第四章 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗光合特性及碳水化合物代谢的影响 |
前言 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 测定指标及方法 |
4.1.4 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗叶绿素含量的影响 |
4.2.2 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗光合气体交换参数的影响 |
4.2.3 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗叶绿素荧光参数的影响 |
4.2.4 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗光合作用关键酶活性的影响 |
4.2.5 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗糖积累的影响 |
4.2.6 白粉病侵染对草地早熟禾幼苗蔗糖代谢相关酶活性的影响 |
4.3 讨论 |
4.3.1 光合特性与草地早熟禾抗病性的关系 |
4.3.2 糖代谢与草地早熟禾抗病性的关系 |
4.4 小结 |
第五章 草地早熟禾应答白粉病侵染的转录组学差异 |
前言 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 转录组学分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 测序结果统计 |
5.2.2 Unigenes功能分析 |
5.2.3 差异表达基因(DEGs)统计与分析 |
5.2.4 差异表达基因(DEGs)的GO功能富集分析 |
5.2.5 差异表达基因(DEGs)的KEGG通路富集分析 |
5.2.6 转录组分析的q RT-PCR验证 |
5.3 讨论 |
5.3.1 植物-病原体相互作用通路分析 |
5.3.2 苯丙烷类生物合成通路分析 |
5.3.3 谷胱甘肽代谢通路分析 |
5.3.4 类黄酮生物合成通路分析 |
5.4 小结 |
第六章 草地早熟禾应答白粉病侵染的蛋白质组学差异 |
前言 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 试验设计 |
6.1.3 蛋白质组学分析 |
6.1.4 蛋白组和转录组学关联分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 蛋白质鉴定质量评估 |
6.2.2 差异积累蛋白质(DAPs)统计分析 |
6.2.3 差异积累蛋白(DAPs)的GO富集分析 |
6.2.4 差异积累蛋白(DAPs)的KEGG富集分析 |
6.2.5 差异积累蛋白(DAPs)对应基因的表达情况分析 |
6.2.6 蛋白组和转录组学关联分析 |
6.2.7 候选基因的鉴定 |
6.2.8 草地早熟禾对白粉病侵染的应答机制分析 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第七章 结论与创新点 |
7.1 全文结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附图 |
致谢 |
作者简介 |
在读期间发表论文和研究成果等 |
导师简介 |
(6)河北省小麦抗白粉病种质资源筛选与抗白粉病基因定位(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
本文所用缩略词及中文对照 |
1 引言 |
1.1 河北省在中国小麦种植区的地位 |
1.2 河北省小麦生产概况 |
1.2.1 河北省小麦品种的生产应用 |
1.2.2 河北省小麦种质资源的挖掘现状 |
1.3 小麦病害概述 |
1.4 小麦白粉病概述 |
1.4.1 小麦白粉病的形态和生物学特性 |
1.4.2 小麦白粉病的发生与危害 |
1.5 小麦白粉菌群体结构研究现状 |
1.5.1 白粉菌的变异 |
1.5.2 白粉病菌的研究进展 |
1.5.3 白粉病菌菌系与小麦基因寄主的相互鉴定 |
1.5.4 毒性频率 |
1.6 小麦白粉病的防治 |
1.6.1 农业、化学和生物防治 |
1.6.2 抗病品种 |
1.7 小麦白粉病抗性研究 |
1.7.1 小麦抗白粉病鉴定方法 |
1.7.2 小麦对白粉病菌的抗性反应 |
1.7.3 小麦白粉病抗性的类型 |
1.8 小麦抗白粉病基因研究进展 |
1.8.1 小麦抗白粉病基因的类型 |
1.8.2 小麦抗白粉病基因的标记与检测 |
1.8.3 小麦白粉病抗性的遗传机制 |
1.8.4 小麦抗白粉病基因的来源、定位和克隆 |
1.8.5 小麦抗白粉病基因的利用现状 |
1.9 本研究的目的、意义与内容 |
1.10 技术路线 |
2 材料和方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 抗白粉病材料的鉴定 |
2.2.2 抗白粉病材料的基因组成 |
2.2.3 基因组DNA的提取与测定 |
2.2.4 抗病基因的标记 |
2.2.5 PCR扩增与产物检测 |
2.2.6 小麦Illumina 55K SNP基因芯片 |
2.2.7 抗白粉病基因的遗传图谱构建 |
3 结果与分析 |
3.1 抗白粉病小麦材料的鉴定筛选 |
3.1.1 河北小麦品种(系)苗期白粉病抗性鉴定与评价 |
3.1.2 河北小麦品种(系)中8个已知抗白粉病基因的分布与组成 |
3.1.3 河北省小麦品种白粉病抗性的变化趋势 |
3.1.4 抗白粉病基因分子标记的实用性评价 |
3.2 抗白粉病基因的定位 |
3.2.1 普冰资017-1的抗白粉性遗传分析 |
3.2.2 普冰资017-1中抗白粉病基因的55K SNP芯片定位 |
3.2.3 利用2B染色体SSR标记构建PmPBZ017的遗传连锁图谱 |
4 讨论 |
4.1 河北省小麦品种的白粉病抗性及变化趋势 |
4.2 抗白粉病基因在育种中的有效利用 |
4.3 小麦材料中抗白粉病基因检测的方法 |
4.4 标记检测在抗病基因鉴定中的有效性 |
4.5 PmPBZ017与定位于2BL上其他白粉病抗性基因的关系 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 1 |
在读期间发表的学术论文 |
作者简介 |
致谢 |
附录 2 |
(7)紫花苜蓿世界新病害异茎点霉根腐病的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
第二章 文献综述 |
2.1 紫花苜蓿概述 |
2.1.1 起源与分布 |
2.1.2 紫花苜蓿的应用价值及草产量和畜牧现状 |
2.2 紫花苜蓿地上病害 |
2.3 紫花苜蓿根腐病 |
2.3.1 分布与危害 |
2.3.2 紫花苜蓿根腐病病原种类及症状 |
2.3.3 紫花苜蓿根腐病的防治 |
2.4 异茎点霉属研究进展 |
2.4.1 异茎点霉属的命名历史 |
2.4.2 异茎点霉属的分类 |
2.4.3 异茎点霉属真菌与寄主的关系 |
第三章 紫花苜蓿病害田间调查 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 调查地信息及苜蓿栽培状况 |
3.2.2 调查方法与标本采集 |
3.3 结果 |
3.3.1 苜蓿地上病害 |
3.3.2 紫花苜蓿根腐病 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 异茎点霉属(Paraphoma sp.)真菌的鉴定和致病性测定 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 异茎点霉根腐病的田间症状、发病率和病情指数 |
4.2.2 紫花苜蓿异茎点霉根腐病病原菌的鉴定 |
4.2.3 病原菌的致病性测定 |
4.3 结果 |
4.3.1 异茎点霉根腐病的田间症状及发病率和病情指数 |
4.3.2 病原菌的分离和形态特征研究 |
4.3.3 系统发育分析 |
4.3.4 致病性测定 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 根异茎点霉(P.radicina)的生物学特性和侵染途径 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 不同培养基对菌落生长和产孢量的影响 |
5.2.2 不同碳、氮源对菌落生长的影响 |
5.2.3 温度对菌落生长和孢子萌发的影响 |
5.2.4 pH对菌落生长和孢子萌发的影响 |
5.2.5 菌丝和孢子致死温度的测定 |
5.2.6 传播途径的测定 |
5.3 结果 |
5.3.1 不同培养基对菌落生长和产孢量的影响 |
5.3.2 不同碳源和氮源对菌落生长影响 |
5.3.3 温度对菌落生长和孢子萌发的影响 |
5.3.4 pH对菌落生长和孢子萌发的影响 |
5.3.5 菌丝和孢子致死温度的测定 |
5.3.6 传播途径的测定 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第六章 根异茎点霉根腐病(P.radicina)的抗病品种筛选 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 土壤灭菌及供试菌株和紫花苜蓿品种 |
6.2.2 孢子悬浮液的制备、育苗和接种 |
6.2.3 各指标数据的测定、抗根腐病综合评价和数据分析 |
6.3 结果 |
6.3.1 接种后症状、发病率和病情指数 |
6.3.2 各生长指标的测定 |
6.3.3 各指标的相关性分析和抗根腐病的综合评价 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
第七章 主要结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 后续工作 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(8)河南省小麦茎基腐病发生因素分析及其防治研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 小麦茎基腐病的起源与危害 |
1.2 小麦茎基腐病病原种类 |
1.3 小麦茎基腐病的发病流行规律 |
1.4 小麦茎基腐病的防治措施 |
第二章 不同土壤类型对小麦茎基腐病发生的影响 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验田的选取 |
2.1.2 土样采集 |
2.1.3 培养基的选择与制备 |
2.1.4 试验方法 |
2.1.5 小麦茎基腐病发病情况调查 |
2.2 结果和分析 |
2.2.1 小麦茎基腐病不同时期发生情况 |
2.2.2 小麦返青期土壤微生物的数量分析 |
2.2.3 小麦拔节期土壤微生物的数量分析 |
2.2.4 小麦孕穗期土壤微生物的数量分析 |
2.2.5 小麦扬花期土壤微生物的数量分析 |
2.2.6 小麦成熟期土壤微生物的数量分析 |
2.2.7 土壤细菌数量在小麦不同时期的变化动态 |
2.2.8 土壤真菌数量在小麦不同时期的变化动态 |
2.2.9 土壤放线菌数量在小麦不同时期的变化动态 |
2.3 小结与讨论 |
第三章 假禾谷镰刀菌毒素对小麦抗感性品种毒性的作用 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 供试材料 |
3.1.2 试验仪器 |
3.1.3 试验方法 |
3.1.4 假禾谷镰刀菌毒素对小麦种子萌发与幼苗生长的影响 |
3.1.5 数据统计 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 毒素对抗病品种种子萌发的影响 |
3.2.2 毒素对感病品种种子萌发的影响 |
3.2.3 毒素对抗病品种幼苗生长的影响 |
3.2.4 毒素对感病品种幼苗生长的影响 |
3.2.5 毒性对抗感病品种种子发芽势的比较 |
3.2.6 毒素对抗感病品种种子发芽率的比较 |
3.2.7 毒性对抗感病品种种子发芽指数的比较 |
3.2.8 毒性对抗感病品种活力指数的比较 |
3.2.9 毒性对抗感病品种次生根的比较 |
3.2.10 毒性对抗感病品种主根的比较 |
3.2.11 毒性对抗感病品种株高的比较 |
3.2.12 禾谷镰刀菌毒素对小麦抗感病品种在鲜重的比较 |
3.3 结论与讨论 |
第四章 小麦茎基腐病生防菌株的筛选 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 样品采集 |
4.1.2 供试材料 |
4.1.3 试验仪器 |
4.1.4 培养基制备 |
4.1.5 根际土壤微生物的分离 |
4.1.6 小麦茎部内生菌的分离 |
4.1.7 拮抗真菌的筛选 |
4.1.8 拮抗细菌的筛选 |
4.1.9 拮抗放线菌的筛选 |
4.1.10 拮抗细菌RB-15、RB-17 菌株对小麦茎基腐病防效的测定 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 土壤根际拮抗菌的筛选 |
4.2.2 小麦茎杆内生菌的筛选 |
4.2.3 根际拮抗细菌的防效 |
4.3 小结与讨论 |
第五章 小麦茎基腐病的药剂防治研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试材料 |
5.1.2 供试药剂 |
5.1.3 实验仪器 |
5.1.4 毒力测定 |
5.1.5 室内盆栽药剂防治 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同药剂对病原菌的毒力效应 |
5.2.2 小麦茎基腐病室内苗期药剂防治效果 |
5.2.3 小麦茎基腐病的田间药剂防治效果 |
5.3 小结与讨论 |
第六章 结论 |
参考文献 |
附件1:茎基腐病情分级标准 |
附件2:茎基腐防效测定病情分级标准 |
附件3:室内盆栽病害严重度分级标准 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果目录 |
(9)基于转录组测序的小麦TaNAC069基因抗叶锈性分析与功能解析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 小麦抗叶锈病基因的研究 |
1.2 转录因子NAC |
1.2.1 NAC的结构特征 |
1.2.2 NAC的分类 |
1.2.3 NAC转录因子参与植物受逆境胁迫的研究 |
1.2.4 NAC转录因子与其他蛋白的互作研究 |
1.3 转录组测序(RNA-seq)在筛选抗逆基因中的应用 |
1.3.1 RNA-seq技术对植物研究领域的影响 |
1.3.2 以RNA-seq为基础的多种抗病基因筛选 |
1.4 小麦与叶锈菌互作机制的研究 |
1.4.1 以RNA-seq为基础的小麦与叶锈菌互作的研究 |
1.4.2 小麦中NAC转录因子的研究 |
1.5 研究目的及意义 |
2 材料方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 小麦材料 |
2.1.2 菌株及载体 |
2.1.3 引物 |
2.2 方法 |
2.2.1 材料处理 |
2.2.2 RNA-seq测序及原始数据处理、分析 |
2.2.3 差异基因分析 |
2.2.4 候选抗病相关基因的筛选及荧光定量PCR验证 |
2.2.5 TaNAC069基因的克隆 |
2.2.6 TaNAC069基因序列分析及蛋白结构预测 |
2.2.7 TaNAC069基因表达分析 |
2.2.8 TaNAC069基因转录活性检测 |
2.2.9 TaNAC069基因的瞬时表达分析 |
2.2.10 TaNAC069基因的功能验证 |
2.2.11 TaNAC069基因的多抗性分析 |
2.2.12 TaNAC069基因的调控机制研究 |
2.2.13 互作靶标的筛选 |
3 结果与分析 |
3.1 叶锈菌诱导的TcLr19转录组数据分析 |
3.1.1 转录组测序质量检测和RAW数据整理分析 |
3.1.2 参考基因组基因功能注释 |
3.1.3 基因比对分析 |
3.1.4 差异表达基因的筛选分析 |
3.1.5 差异表达基因的Gene Ontology富集分析 |
3.1.6 差异表达基因的KEGG富集分析 |
3.1.7 候选抗病相关基因的筛选 |
3.2 TaNAC069基因的克隆及分析 |
3.2.1 TaNAC069基因的获得 |
3.2.2 TaNAC069基因的序列分析 |
3.2.3 TaNAC069基因表达分析 |
3.2.4 TaNAC069基因转录活性检测及自身互作的验证 |
3.3 TaNAC069基因抗叶锈性的分析 |
3.3.1 TaNAC069基因瞬时表达小麦抗锈性的分析 |
3.3.2 TaNAC069基因沉默后对叶锈菌的抗性分析 |
3.4 TaNAC069基因多抗性分析 |
3.5 TaNAC069基因调控机制研究 |
3.5.1 TaNAC069启动子的克隆及其生物学分析 |
3.5.2 TaNAC069启动子序列顺式作用元件分析 |
3.5.3 TaNAC069启动子活性检测 |
3.5.4 诱饵酵母菌株的构建及AbA浓度筛选 |
3.5.5 酵母单杂交技术筛选酵母文库 |
3.5.6 候选转录因子的特征分析 |
3.6 TaNAC069互作靶标的筛选 |
3.6.1 Bait载体毒性及自激活性检测 |
3.6.2 酵母双杂交文库的筛选及阳性克隆PCR鉴定 |
3.6.3 酵母阳性克隆测序分析 |
3.6.4 候选互作靶标的特征分析 |
3.6.5 候选互作基因eEF1A在叶锈菌诱导下的表达分析 |
4 讨论 |
4.1 基于RNA-seq对抗病相关候选基因的筛选 |
4.2 TaNAC069蛋白特征 |
4.3 NAC转录因子的诱导表达分析 |
4.4 TaNAC069基因的抗锈性分析 |
4.5 TaNAC069基因的调控机制 |
5 结论 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文 |
作者简介 |
致谢 |
附件 |
(10)利用短柄草T-DNA插入突变体库筛选鉴定小麦赤霉病抗性相关基因(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 小麦赤霉病概况 |
1.1.1 小麦赤霉病的病害特征 |
1.1.2 小麦赤霉病的抗病类型 |
1.1.3 小麦赤霉病抗病机制研究进展 |
1.1.4 分子水平抗赤霉病机理的研究进展 |
1.1.5 抗赤霉病QTL研究 |
1.2 二穗短柄草研究现状 |
1.2.1 二穗短柄草的生物学特性 |
1.2.2 二穗短柄草的基因组学研究 |
1.3 T-DNA插入突变体 |
1.4 全基因组重测序技术研究进展 |
1.5 本研究的目的意义 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 试验地点 |
2.1.3 菌株与质粒 |
2.1.4 酶及生化试剂 |
2.1.5 PCR引物 |
2.1.6 主要溶液和培养基配制 |
2.1.7 主要仪器 |
2.2 方法 |
2.2.1 禾谷镰刀菌的培养及短柄草对禾谷镰刀菌的抗性鉴定 |
2.2.1.1 禾谷镰刀菌的培养 |
2.2.1.2 离体叶片鉴定短柄草对禾谷镰刀菌的抗性 |
2.2.1.3 单花滴注鉴定短柄草对禾谷镰刀菌的抗性 |
2.2.2 DNA提取 |
2.2.2.1 DNA提取步骤 |
2.2.2.2 CTAB试剂的配制 |
2.2.2.3 琼脂糖凝胶电泳相关溶液配制及流程 |
2.2.3 反向PCR鉴定侧翼序列 |
2.2.3.1 基因组酶切反应 |
2.2.3.2 T4连接酶连接 |
2.2.3.3 巢式PCR扩增 |
2.2.3.4 目的核酸片段的纯化回收 |
2.2.3.5 回收产物与T载体连接 |
2.2.3.6 热激法转化E.coli感受态细胞 |
2.2.3.7 普通质粒小量提取 |
2.2.4 短柄草基因组重测序 |
2.2.5 基因组数据比对 |
3 结果与分析 |
3.1 短柄草高通量离体叶片赤霉病筛选体系的建立 |
3.2 短柄草T-DNA插入突变体表型分离 |
3.3 短柄草T-DNA插入突变体禾谷镰刀菌抗性筛选鉴定 |
3.4 反向PCR鉴定T-DNA侧翼序列 |
3.5 感病突变体全基因组重测序分析 |
3.5.1 插入片段位置分析 |
3.5.2 基因序列验证 |
3.5.3 基因功能分析 |
4 讨论 |
4.1 短柄草T-DNA插入突变体库的应用 |
4.2 短柄草T-DNA插入突变体库的筛选 |
4.3 重测序结果分析 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、小麦抗根腐病突变体抗病机理的探讨(论文参考文献)
- [1]红三叶抗白粉病的生理和分子机制及抗病基因TpGDSL的克隆与遗传转化[D]. 蒲小剑. 甘肃农业大学, 2021(01)
- [2]长穗偃麦草抗赤霉病基因Fhb7的图位克隆及功能解析[D]. 葛文扬. 山东农业大学, 2021(01)
- [3]人参PR家族蛋白-防御素、脂质转移蛋白抗胁迫作用及机制研究[D]. 孙天霞. 长春中医药大学, 2021(01)
- [4]小麦转基因材料HvWRKY6-OE、HvWRKY40-OE、HvWRKY70-OE的广谱抗逆研究[D]. 尚小凤. 河北农业大学, 2021(05)
- [5]草地早熟禾抗白粉病机理研究[D]. 董文科. 甘肃农业大学, 2020(01)
- [6]河北省小麦抗白粉病种质资源筛选与抗白粉病基因定位[D]. 延荣. 河北农业大学, 2020(01)
- [7]紫花苜蓿世界新病害异茎点霉根腐病的研究[D]. 曹师. 兰州大学, 2020(09)
- [8]河南省小麦茎基腐病发生因素分析及其防治研究[D]. 郑中玲. 河南科技学院, 2020(11)
- [9]基于转录组测序的小麦TaNAC069基因抗叶锈性分析与功能解析[D]. 张艳俊. 河北农业大学, 2020(01)
- [10]利用短柄草T-DNA插入突变体库筛选鉴定小麦赤霉病抗性相关基因[D]. 李雯. 山东农业大学, 2020(11)