大白菜抗根肿病基因CRd的定位克隆及功能鉴定

发布时间：2021-01-18 22:44

　　由芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起的根肿病威胁到十字花科作物的生产。因此,培育具有广谱抗病性的作物品种是防治根肿病最有效的方法之一。此前的一些研究定位了一些根肿病抗性基因,这些基因基因表现出了对芸薹根肿菌的特异性抗性。然而,目前被克隆的抗根肿病基因并不多,对抗根肿病基因进行功能验证的以及大白菜对致病型与非致病型根肿菌的防御机制知之甚少。本研究发掘并定位了CRd抗病位点,并对候选基因进行克隆及转拟南芥进行功能验证。主要研究结果如下:1.CRd基因的定位及候选基因的预测本研究所使用的亲本材料为大白菜自交系“85-74”（抗根肿病）和“BJN3-1”（感根肿病）,“85-74”自交系表现出了对生理小种4的根肿菌“LAB-19”的抗性;通过基于二代测序的集群分离分析方法结合遗传作图在大白菜自交系“85-74”和“BJN3-1”杂交产生的F₂分离群体中定位抗根肿病基因。遗传分析显示,其抗病性是由单个显性基因控制的,并将其定位于染色体A03上yau389和yau376侧翼连锁标记之间的约60 kb（1 cM）区域内,命名为CRd。在这个区... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

各样本表达量丰度分布图

组间表达量水平盒形图

为了研究在用两种类型的根肿菌侵染期间转录水平的变化,在4天和8天分析在两种根肿菌和对照样品之间差异表达的基因。差异表达基因的数量使用edgeR软件对组间基因表达量进行差异分析,利用FDR与log2FC来筛选差异基因,筛选条件为FDR<0.05且|log2FC|>1,是基于与对照样品(即未接种根肿菌的“85-74”)在指定时间点的比较确定的。在4天时,接种LAB-4的“85-74”与不接菌对照比较存在着304个差异表达基因,显着低于接种SCCD-52的“85-74”中的5552个差异表达基因(图5-5a,b和补充表S3)。差异表达基因数量的巨大差异表明,即使“85-74”中包含有CRd抗病基因,大白菜还是对致病型根肿菌SCCD-52的侵染响应更加迅速。对于LAB-4,差异表达基因的数量随着接种后时间的延长而增加,在接种后8天的差异表达基因数为3066个。然而,对于SCCD-52,与接种后4天的时间点相比,接种后8天的差异表达基因数量变少(1152)(图5-5a,b和补充表S4)。此外,两种根肿菌侵染后的“85-74”中的上调差异表达基因随时间变化在所有差异表达基因中所占比例也发生了变化,SCCD-52从77.2%下降到60.7%,LAB-4从74.6%上升到76.6%,这些结果突出了含有CRd的“85-74”对不同致病型根肿菌表现出不同程度反应。接种后4天时,在LAB-4和SCCD-52中特异表达的差异基因分别为27和5552个,在接种8天时特异表达的差异基因分别为2573和659个(图5-6a,b),结果表明,在接种LAB-4的“85-74”中的特异表达的差异基因数量在8天时显著增加。图5-6不同样品在4天和8天差异表达基因数维恩图


本文编号：2985802