茉莉酸抗小麦赤霉病通路研究

发布时间：2020-04-03 12:35

【摘要】：小麦赤霉病是发生在小麦穗部的重大病害,严重影响小麦产量。随着气候条件的日益变化,赤霉病在中国的发病区域正在由南向北逐步蔓延。因此赤霉病的研究迫在眉睫。近年来前人已经对赤霉病的发病机理开展了大量的相关研究,但是小麦赤霉病抗病性背景材料非常缺乏,且由于其复杂性和长周期性,导致工作进程的缓慢性和艰难性。目前,人们对小麦赤霉病的抗性机制的研究还并不成熟。本实验以抗赤霉病小麦品种-苏麦3号为研究背景材料。首先,对用禾谷镰刀菌侵染后的小穗进行激素测定。以此为研究基础并结合分子生物学实验对茉莉酸(Jasmonic Acid,JA)合成路径的三个关键酶基因进行了赤霉病抗病性验证。本实验主要研究内容为:1.为了确认JA是否响应赤霉病,以及水杨酸(Salicylic Acid,SA)和JA在响应赤霉病的过程中的含量水平,本实验测定了禾谷镰刀菌诱导下苏麦3号中JA含量的变化。对处理0h、12h、24h、48h、72h和96h后的接菌穗的颖壳、穗轴分别取材并进行激素测定。测定结果表明:接菌后0-12h穗轴和颖壳中的JA含量呈上升趋势,0-24h呈下降趋势,在24-72h呈上升趋势,并在72h时含量达到最高峰,随后便急剧下降。而SA在0-12h呈下降趋势,在随后呈现出不同程度的上升趋势。这说明小麦在受到侵染后,SA和JA含量的上升与抗病过程有密切的关系。然而上升趋势的不同以及在72h时JA含量急剧下降和SA的急剧上升可能均与两者的拮抗性有关。但可以推测JA在赤霉病抗病过程中发挥着积极的作用。2.为了验证JA参与赤霉病抗性,本实验采用了激素外施的方法对小麦的离体穗子进行了处理。结果发现,用SA和MeJA处理感病材料后均可以提高离体小麦对赤霉病的抵抗能力;JA处理抗病材料穗部反而会促进感病。说明,SA对提高小麦穗部的赤霉病抗性有正调控作用,而JA在不同抗感材料中可能存在不同的调控机制。3.本实验利用外源MeJA激素探索激素对禾谷镰刀菌的直接作用。实验结果显示外源激素SA、MeJA可以抑制禾谷镰刀的生长蔓延。其中JA在0.1mmol/L时对禾谷镰刀菌呈现明显抑制作用,SA在0.2mmol/L时对禾谷镰刀菌呈现出抑制作用。4.利用BSMV-VIGS体系分别沉默了小麦叶片和穗部JA信号路径相关的基因,结果发现TaAOC、TaAOS及TaOPR3基因沉默后,苏麦3号增强了对禾谷镰刀菌(F.graminearium)的敏感性,促进了赤霉菌的侵染和发生。5.RNAi转基因TaAOS小麦的赤霉病鉴定。实验结果显示与VIGS结果相吻合,即沉默掉TaAOS基因会增加了小麦赤霉病的感病性。
【图文】：

研究者对植物如何识别、感知外界的各种生物和非生物胁迫信息并如何启动JA信号路径促进茉莉酸分子的生物合成进行了大量的深入研究。茉莉酸为植物体内合成的天然化合物，其合成途径如下（图1）（Song et al. 2013）。具体反应为脂解酶DAD1（defective in anther dehiscence1）从膜磷脂中释放α -亚麻酸LA，，通过脂氧合酶LOX

图 2 JA 信号转导途径Fig. 2 JAsignaling pathway毒诱导的基因沉默（VIGS）的研究进展于植物受病毒侵染后的症状可以恢复的现象引起科研工作者关注（Van 7）。近年来，VIGS 作为沉默植物内源基因的反向遗传学技术（Burch-Smith et a已被成功并广泛应用。VIGS 技术方法是利用携带目的基因的反转录 RNA 片段
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.121.45

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王超杰;;小麦赤霉病防治试验及防治措施[J];河南农业;2016年30期

2 黄茂;;2018年宣州区小麦赤霉病发生特点分析及防治技术[J];安徽农学通报;2018年13期

3 胡笑形;;开发中的新型小麦赤霉病杀菌剂[J];中国农药;2005年01期

4 顾国伟;凌小明;冯新军;袁忠勤;;6种药剂防治小麦赤霉病田间药效试验[J];宁波农业科技;2016年02期

5 赵明贤;;小麦赤霉病防治药剂试验研究[J];河南农业;2017年16期

6 关瑞陈;;宿州市小麦赤霉病药剂防治选择[J];安徽农学通报;2018年01期

7 李祥;杨呈芹;;2013—2016年小麦赤霉病田间药效防治试验[J];植物医生;2018年01期

8 卢炜炜;;小麦赤霉病的发病原因及防治措施[J];河北农业;2018年01期

9 张田卫;;浅谈我县小麦赤霉病的发生与防控情况[J];农技服务;2017年23期

10 薛娟;武飞;;滑县小麦赤霉病的发生危害与综合防治技术[J];河南农业;2018年13期

相关会议论文 前10条

1 刘丰举;陈国政;曹慧霞;;平顶山市2016年小麦赤霉病发生原因分析与防治对策[A];河南省植物保护学会第十一次、河南省昆虫学会第十次、河南省植物病理学会第五次会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2017年

2 马忠华;;小麦赤霉病化学防控研究进展[A];中国菌物学会2015年学术年会论文摘要集[C];2015年

3 袁昌洪;刘文军;王世华;刘方;景利民;;小麦赤霉病流行程度的动态预测[A];第26届中国气象学会年会农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2009年

4 罗贵东;于竹娟;;大竹县小麦赤霉病与气象条件的关系及发病趋势预报[A];第26届中国气象学会年会农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2009年

5 谢宝泉;;小麦赤霉病发生规律及防治办法[A];河南省植保学会第九次、河南省昆虫学会第八次、河南省植病学会第三次会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2009年

6 马利;王胜;封传红;廖华明;;2011年四川省小麦赤霉病发生特点及监控措施[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年

7 朱育红;;淮阴小麦赤霉病发病流行规律及防治[A];S10 气象与现代农业发展[C];2012年

8 吕锡灿;闵红;周新强;;几种药剂对小麦赤霉病的防治效果[A];河南省植保学会第十次、河南省昆虫学会第九次、河南省植病学会第四次会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2013年

9 陈利锋;;小麦赤霉病研究进展[A];江苏省植物病理学会第九届会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];1999年

10 膝明佳;;小麦赤霉病灰色预测及综合防治[A];中国植病学会西南联合学术年会论文集[C];2000年

相关重要报纸文章 前10条

1 古玉;药免费不能零服务[N];农资导报;2018年

2 农业农村部种植业管理司;2018年小麦赤霉病防控指导意见[N];农民日报;2018年

3 ;农业农村部部署小麦赤霉病防控工作[N];新农村商报;2018年

4 河南省农业科学院植物保护研究所研究员 河南省小麦产业技术体系植物保护岗位专家 宋玉立;抓住关键时期用药 控制小麦赤霉病危害[N];河南科技报;2018年

5 于丹;我省小麦赤霉病呈偏重流行态势[N];江苏农业科技报;2018年

6 方圆;防治小麦赤霉病用药时机应抓准[N];江苏农业科技报;2018年

7 谭立云;戊唑·多菌灵是防治小麦赤霉病主流药[N];江苏农业科技报;2018年

8 中心;全国农技推广中心预测：今年小麦赤霉病呈偏重以上流行态势[N];农资导报;2018年

9 记者 史力;加强主产区小麦赤霉病预防[N];安徽日报;2018年

10 方圆;小麦赤霉病开始显症[N];江苏农业科技报;2018年

相关博士学位论文 前10条

1 韩青梅;三唑类杀菌剂Folicur与Caramba对小麦赤霉病和条锈病防治效果及机理的研究[D];西北农林科技大学;2003年

2 余桂红;小麦赤霉病抗性遗传分析及分子标记的开发[D];上海交通大学;2008年

3 赵兰飞;小麦赤霉病Ⅱ型抗性机理研究及相关基因的功能鉴定[D];山东农业大学;2016年

4 侯文倩;小麦赤霉病抗病相关基因的分离鉴定及BSMV-VIGS功能验证[D];山东农业大学;2014年

5 张承启;新型杀菌剂氰烯菌酯对禾谷镰刀菌的作用机制研究[D];浙江大学;2016年

6 陈雨;新型杀菌剂氰烯菌酯对禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）的作用方式及抗药性遗传研究[D];南京农业大学;2009年

7 邓阳;Paenibacillus polymyxa JSa-9抗菌物质的结构鉴定及小麦生防应用研究[D];南京农业大学;2012年

8 张艳军;杀菌剂对禾谷镰孢菌DON毒素产生和小麦衰老生理的影响[D];南京农业大学;2009年

9 高旭利;禾谷镰刀菌蛋白激酶Prp4调控mRNA剪切机制研究[D];西北农林科技大学;2016年

10 樊平声;禾谷镰刀菌多菌灵抗药性群体演变及DON毒素产生规律研究[D];南京农业大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 范艳慧;茉莉酸抗小麦赤霉病通路研究[D];山东农业大学;2018年

2 李嫒嫒;小麦赤霉病扩展抗性接种鉴定新方法及其应用[D];扬州大学;2017年

3 余代龙;基于光合生理参数的小麦赤霉病抗性鉴定新方法的建立与评价[D];四川农业大学;2014年

4 杨玉靖;小麦赤霉病及其影响因子关系的探究[D];安徽农业大学;2016年

5 吴亚琴;中国中部基于气象因子的小麦赤霉病预测模型[D];西南大学;2017年

6 毛瑞;偏最小二乘法在小麦赤霉病预测中的研究与应用[D];安徽农业大学;2016年

7 邵莒南;防治小麦赤霉病高效药剂筛选及其作用方式研究[D];山东农业大学;2015年

8 徐梦;小麦赤霉病抗性新种质筛选与鉴定[D];四川农业大学;2014年

9 张瑜;小麦赤霉病抗性QTL的关联分析[D];南京农业大学;2012年

10 周苗苗;小麦赤霉病菌拮抗内生菌的分离筛选及抑菌活性研究[D];四川农业大学;2015年

本文编号：2613377