寄主诱导的基因沉默在油菜抗菌核病改良中的应用
发布时间：2022-01-01 01:18
油菜是我国最重要的油料作物之一,具有很高的食用价值和经济价值。菌核病是油菜最主要的病害之一,对油菜生产造成重大损失。目前尚未发现对菌核病有完全抗性的种质资源,因此培育抗病品种是油菜菌核病防治的必要途径。寄主诱导的基因沉默（HIGS）是一种基于RNA干扰的技术。该技术在寄主中表达人工设计的靶向病原菌/害虫重要基因的RNAi载体,使得在寄主与病原生物互作的过程中,寄主产生的小干扰RNA（small interfering RNA,siRNA）或者双链 RNA（double-stranded RNA,dsRNA）被病原生物摄入,沉默病原生物相应基因的表达,从而降低病原生物的致病能力,使寄主获得对病原生物的抗性。为了探索HIGS技术是否可用于提高油菜对菌核病的抗性,本研究选择了核盘菌重要致病因子细胞壁降解酶和草酸合成相关基因作为靶基因开展研究,主要结果如下:1.通过转录组分析,发现核盘菌在侵染感病材料（S-line）和抗病材料（R-line）的茎秆时,核盘菌的两大致病因子（细胞壁降解酶和草酸）合成相关的基因:多聚半乳糖醛酸内切酶基因（SS1G10167,PG）、纤维二糖水...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１：菌核病的发病周期及症状（Ｍｏｈｄ?ｅｔ?ａｌ．，２０１６）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１：?Ｄｉｓｅａｓｅ?ｃｙｃｌｅ?ａｎｄ?ｄｉｓｅａｓｅ?ｓｙｍｐｔｏｍｓ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?Ｓ．?ｓｃｌｅｒｏｔｉｏｒｕｍ?（Ｍｏｈｄ?ｅｔ?ａｌ．，??２０１６）??
???过其生命周期的大部分时间，在收获后菌核会在土壤、病残体、作物种子中越冬或越夏，??后成为新的病害流行的源头（图卜１）?（Ｐｕｒｄｙ?ｅｔ?ａｌ．，?１９７９；?Ｂｏｌｔｏｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００６；?Ｋｉｍ?ｅｔ?ａｌ．，??２０１４）。菌核外表坚硬、有黑色素积累，能够抵抗不利条件，在土?５?ｃｍ深的土壤中存活??约４年，如果埋得更深，则最长可达１０年（Ｋｈａｎｇｕｒａ?ａｎｄ?ＭａｃＬｅｏｄ，?２０１２）。菌核在外??源营养物质的作用下可以通过菌丝体的直接萌发感染茎基部（图１－２）。然而，直接萌发??的菌丝作为一种侵染手段会受到很大的限制（Ｓｈａｒｍａｅｔａｌ．，２０１５）。菌核的成核萌发导致??子囊盘的形成，子襄盘在潮湿的土壤中在１０－１５°Ｃ的温度下至少２周才能形成（Ｓｍｉｔｈａｎｄ??Ｂｏｌａｎｄ?１９８９；?Ｈａｏｅｔａｌ．，２００３）。子囊盘是一种小的蘑菇状结构，在５－１０天的功能期内可??以释放２００多万个微小的子襄孢子（图卜２）?（Ｓｈａｒｍａｅｔａｌ．，２０１５）。这些子囊孢子主要沉??积在距其起源地１００？１５０?ｍ的范围内，但可以通过气流传播数公里（Ｂａｒｄｉｎ?ａｎｄ?Ｈｕａｎｇ，??２００１）。子囊孢子在没有花瓣的情况下可以在植物表面或土壤中存活２－３周（Ｓｈａｒｍａｅｔ??ａｌ．，２０１５）。有花瓣的情况下，花瓣可作为孢子萌发的营养物质来源，子囊孢子萌发出牙??管后开始侵染生长（杨新美，１９５９；梁长城等，２００２）。感染和衰老的花瓣随后在叶、??叶腋或茎枝上宿存，并在２－３周后开始感染，表现为浸水样棕褐色病变，再通过病变组??织接触扩大感染（Ｑｉｎｅｔａｌ．，２０１０；?Ｄａｖｉｄ?ｅ
?第１章文献综述???致病因子，包括调节宿主细胞防御的潜在效应因子，然后迅速转变为死体营养型生长，??而活体营养则处于真菌定殖的前沿（图１－３）。??Ｓｃｌｅｒｏｔｉｎｉａ?ｓｃｌｅｒｏｔｉｏｒｕｍ?Ｎｅｃｒｏｔｒｏｐｈｉｃ?ｐｈａｓｅ?Ｂｉｏｔｒｏｐｈｉｃ?ｐｈａｓｅ??Ｉ？??Ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ?ｈｙｐｈａ??图１－３：核盘菌营养生长模式图（Ｋａｂｂａｇｅｅｔａｌ．，２０１５）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３：?Ａ?ｍｏｄｅｌ?ｄｅｐｉｃｔｉｎｇ?ｔｈｅ?ｌｉｆｅｓｔｙｌｅ?ｏｆ?Ｓ．?ｓｃｌｅｒｏｔｉｏｒｕｍ?（Ｋａｂｂａｇｅ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１５）??１．１．６油菜菌核病的综合防控措施??１．１．６．１农业防治??在农业生产上，对于菌核病的防控以预防为主。播种前对土地进行深耕，破除、淹??埋子ＩＩ盘。选种时选用高抗、高产和早熟品种，尽量错开谢花期与疾病流行期（李强生??等，２０００；?Ｗｅｉ?ｅｔａｌ．，２０１４）。播种前通过筛癣拃药、晾晒等方法消除种子表皮的病菌??（谷维，２００８）。在种植时要开沟排水、合理密植以降低ｍ间湿度加强通风（秦虎强等，??２０１８）。对于老叶、病叶、残株及时处理，减少核盘菌繁殖的儿率。??１．１．６．２化学防治??目前对油菜菌核病的防治主要通过喷洒多菌灵、菌核净、腐霉利、啶酰菌胺等化学??农药。在农药的使用上要注意轮换使用，防止核盘菌产生耐药性，以延长农药使用寿命??（王真等，２０１０）。由于油菜花瓣容易成为核盘菌传播载体，又为核盘菌生长提供营养，??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国油菜种质资源研究利用策略与进展[J]. 李利霞,陈碧云,闫贵欣,高桂珍,许鲲,谢婷,张付贵,伍晓明. 植物遗传资源学报. 2020(01)
[2]桑椹菌核病防控技术的探索与实践[J]. 黄世荣,张鹏博. 蚕桑通报. 2019(04)
[3]利用TRV-HIGS技术鉴定核盘菌致病相关的分泌蛋白基因[J]. 远俊虎,丁一娟,杨文静,闫宝琴,柴亚茹,梅家琴,钱伟. 中国农业科学. 2019(23)
[4]我国油菜产业发展现状、潜力及对策[J]. 刘成,冯中朝,肖唐华,马晓敏,周广生,黄凤洪,李加纳,王汉中. 中国油料作物学报. 2019(04)
[5]RNAi在害虫防治中应用的重要进展及存在问题[J]. 胡少茹,关若冰,李海超,苗雪霞. 昆虫学报. 2019(04)
[6]油菜与核盘菌互作分子机理研究进展[J]. 吴健,周永明,王幼平. 中国油料作物学报. 2018(05)
[7]油菜菌核病发生流行与菌源量、气候因子关系分析及病情预测模型的建立[J]. 秦虎强,高小宁,韩青梅,黄丽丽,张吉昌,唐建祥. 植物保护学报. 2018(03)
[8]近10年油菜主要病虫害发生危害情况的统计和分析[J]. 杨清坡,刘万才,黄冲. 植物保护. 2018(03)
[9]Graft-accelerated virus-induced gene silencing facilitates functional genomics in rose flowers[J]. Huijun Yan,Shaochuan Shi,Nan Ma,Xiaoqian Cao,Hao Zhang,Xianqin Qiu,Qigang Wang,Hongying Jian,Ningning Zhou,Zhao Zhang,Kaixue Tang. Journal of Integrative Plant Biology. 2018(01)
[10]油菜内生真菌黄柄曲霉CanS-34A对核盘菌的拮抗性[J]. 秦晶,张清华,杨龙,张静,李国庆. 华中农业大学学报. 2017(04)
本文编号：3561369
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１：菌核病的发病周期及症状（Ｍｏｈｄ?ｅｔ?ａｌ．，２０１６）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１：?Ｄｉｓｅａｓｅ?ｃｙｃｌｅ?ａｎｄ?ｄｉｓｅａｓｅ?ｓｙｍｐｔｏｍｓ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?Ｓ．?ｓｃｌｅｒｏｔｉｏｒｕｍ?（Ｍｏｈｄ?ｅｔ?ａｌ．，??２０１６）??
???过其生命周期的大部分时间，在收获后菌核会在土壤、病残体、作物种子中越冬或越夏，??后成为新的病害流行的源头（图卜１）?（Ｐｕｒｄｙ?ｅｔ?ａｌ．，?１９７９；?Ｂｏｌｔｏｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００６；?Ｋｉｍ?ｅｔ?ａｌ．，??２０１４）。菌核外表坚硬、有黑色素积累，能够抵抗不利条件，在土?５?ｃｍ深的土壤中存活??约４年，如果埋得更深，则最长可达１０年（Ｋｈａｎｇｕｒａ?ａｎｄ?ＭａｃＬｅｏｄ，?２０１２）。菌核在外??源营养物质的作用下可以通过菌丝体的直接萌发感染茎基部（图１－２）。然而，直接萌发??的菌丝作为一种侵染手段会受到很大的限制（Ｓｈａｒｍａｅｔａｌ．，２０１５）。菌核的成核萌发导致??子囊盘的形成，子襄盘在潮湿的土壤中在１０－１５°Ｃ的温度下至少２周才能形成（Ｓｍｉｔｈａｎｄ??Ｂｏｌａｎｄ?１９８９；?Ｈａｏｅｔａｌ．，２００３）。子囊盘是一种小的蘑菇状结构，在５－１０天的功能期内可??以释放２００多万个微小的子襄孢子（图卜２）?（Ｓｈａｒｍａｅｔａｌ．，２０１５）。这些子囊孢子主要沉??积在距其起源地１００？１５０?ｍ的范围内，但可以通过气流传播数公里（Ｂａｒｄｉｎ?ａｎｄ?Ｈｕａｎｇ，??２００１）。子囊孢子在没有花瓣的情况下可以在植物表面或土壤中存活２－３周（Ｓｈａｒｍａｅｔ??ａｌ．，２０１５）。有花瓣的情况下，花瓣可作为孢子萌发的营养物质来源，子囊孢子萌发出牙??管后开始侵染生长（杨新美，１９５９；梁长城等，２００２）。感染和衰老的花瓣随后在叶、??叶腋或茎枝上宿存，并在２－３周后开始感染，表现为浸水样棕褐色病变，再通过病变组??织接触扩大感染（Ｑｉｎｅｔａｌ．，２０１０；?Ｄａｖｉｄ?ｅ
?第１章文献综述???致病因子，包括调节宿主细胞防御的潜在效应因子，然后迅速转变为死体营养型生长，??而活体营养则处于真菌定殖的前沿（图１－３）。??Ｓｃｌｅｒｏｔｉｎｉａ?ｓｃｌｅｒｏｔｉｏｒｕｍ?Ｎｅｃｒｏｔｒｏｐｈｉｃ?ｐｈａｓｅ?Ｂｉｏｔｒｏｐｈｉｃ?ｐｈａｓｅ??Ｉ？??Ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ?ｈｙｐｈａ??图１－３：核盘菌营养生长模式图（Ｋａｂｂａｇｅｅｔａｌ．，２０１５）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３：?Ａ?ｍｏｄｅｌ?ｄｅｐｉｃｔｉｎｇ?ｔｈｅ?ｌｉｆｅｓｔｙｌｅ?ｏｆ?Ｓ．?ｓｃｌｅｒｏｔｉｏｒｕｍ?（Ｋａｂｂａｇｅ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１５）??１．１．６油菜菌核病的综合防控措施??１．１．６．１农业防治??在农业生产上，对于菌核病的防控以预防为主。播种前对土地进行深耕，破除、淹??埋子ＩＩ盘。选种时选用高抗、高产和早熟品种，尽量错开谢花期与疾病流行期（李强生??等，２０００；?Ｗｅｉ?ｅｔａｌ．，２０１４）。播种前通过筛癣拃药、晾晒等方法消除种子表皮的病菌??（谷维，２００８）。在种植时要开沟排水、合理密植以降低ｍ间湿度加强通风（秦虎强等，??２０１８）。对于老叶、病叶、残株及时处理，减少核盘菌繁殖的儿率。??１．１．６．２化学防治??目前对油菜菌核病的防治主要通过喷洒多菌灵、菌核净、腐霉利、啶酰菌胺等化学??农药。在农药的使用上要注意轮换使用，防止核盘菌产生耐药性，以延长农药使用寿命??（王真等，２０１０）。由于油菜花瓣容易成为核盘菌传播载体，又为核盘菌生长提供营养，??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国油菜种质资源研究利用策略与进展[J]. 李利霞,陈碧云,闫贵欣,高桂珍,许鲲,谢婷,张付贵,伍晓明. 植物遗传资源学报. 2020(01)
[2]桑椹菌核病防控技术的探索与实践[J]. 黄世荣,张鹏博. 蚕桑通报. 2019(04)
[3]利用TRV-HIGS技术鉴定核盘菌致病相关的分泌蛋白基因[J]. 远俊虎,丁一娟,杨文静,闫宝琴,柴亚茹,梅家琴,钱伟. 中国农业科学. 2019(23)
[4]我国油菜产业发展现状、潜力及对策[J]. 刘成,冯中朝,肖唐华,马晓敏,周广生,黄凤洪,李加纳,王汉中. 中国油料作物学报. 2019(04)
[5]RNAi在害虫防治中应用的重要进展及存在问题[J]. 胡少茹,关若冰,李海超,苗雪霞. 昆虫学报. 2019(04)
[6]油菜与核盘菌互作分子机理研究进展[J]. 吴健,周永明,王幼平. 中国油料作物学报. 2018(05)
[7]油菜菌核病发生流行与菌源量、气候因子关系分析及病情预测模型的建立[J]. 秦虎强,高小宁,韩青梅,黄丽丽,张吉昌,唐建祥. 植物保护学报. 2018(03)
[8]近10年油菜主要病虫害发生危害情况的统计和分析[J]. 杨清坡,刘万才,黄冲. 植物保护. 2018(03)
[9]Graft-accelerated virus-induced gene silencing facilitates functional genomics in rose flowers[J]. Huijun Yan,Shaochuan Shi,Nan Ma,Xiaoqian Cao,Hao Zhang,Xianqin Qiu,Qigang Wang,Hongying Jian,Ningning Zhou,Zhao Zhang,Kaixue Tang. Journal of Integrative Plant Biology. 2018(01)
[10]油菜内生真菌黄柄曲霉CanS-34A对核盘菌的拮抗性[J]. 秦晶,张清华,杨龙,张静,李国庆. 华中农业大学学报. 2017(04)
本文编号：3561369
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