大花香水月季和长尖叶蔷薇响应白粉病菌侵染的转录组分析与MLO unigenes挖掘

发布时间：2020-07-12 18:51

【摘要】：由白粉病菌引起的白粉病害是全球切花月季生产的第一大病害,同时也是庭院月季与盆栽月季的主要病害之一。目前,月季生产上主要通过反复施用化学药剂来预防和减少该病的发生,这样不仅增加了生产成本,还造成了环境的污染和破坏。大花香水月季(Rosa odorata var.gigantea)和长尖叶蔷薇(R.longicuspis var.longicuspis)是蔷薇属植物的两个野生种,其中大花香水月季对白粉病菌表现为易感,长尖叶蔷薇对白粉病菌表现为高抗。MLO基因是植物特有的一类位于质膜中,且具有七个跨膜结构域和C末端含有一个钙调素结合结构域的家族基因。尽管MLO基因在拟南芥、水稻、大麦和小麦等植物中已被广泛深入研究,但在月季中的报道却很少。目前国内外关于月季抗白粉病的研究主要集中在组织病理学与生理生化方面。因此,探究月季与白粉病菌的互作机制,挖掘抗白粉病MLO基因,对月季抗病分子育种具有重要意义。本研究利用RNA-seq技术与生物信息学方法,对白粉病菌分别侵染大花香水月季与长尖叶蔷薇0 h、6 h和12 h后的幼叶,进行了转录组分析与抗白粉病MLO unigenes挖掘。主要研究结果如下:1.从大花香水月季与长尖叶蔷薇转录组数据中分别获得59725条和62281条unigenes,其在四大数据库中分别注释到了31545条和32133条unigenes。大花香水月季受白粉病菌侵染6 h和12 h后,分别存在38个上调基因和2个下调基因与1928个上调基因和936个下调基因;长尖叶蔷薇受白粉病菌侵染6 h和12 h后,分别存在159上调基因和52个下调基因与28上调基因和9个下调基因。2.KEGG通路富集分析结果显示显示:大花香水月季与长尖叶蔷薇响应白粉病菌侵染的分子机制并不是单一的,而是受多个基因网络系统共同调控;大花香水月季积极响应白粉病菌的侵染较长尖叶蔷薇迟缓;并且响应的方式也存在差异,大花香水月季响应白粉病菌侵染的调控网络较长尖叶蔷薇更复杂且多样化。3.利用生物信息学方法,从大花香水月季与长尖叶蔷薇转录组数据中分别获得11和12条MLO unigenes。通过与其他物种同源基因比对,筛选到6条参与抗白粉病的候选基因,其中仅有2条即RgMLO6和RlMLO7符合MLO型白粉病基因的典型结构特征。4.对上述6条候选基因进行白粉病菌侵染后不同时期的qRT-PCR分析,结果显示,该6条候选基因在受白粉病菌调控程度不同,其中RgMLO6和RlMLO7的相对表达量,在受到白粉病菌侵染后呈显著上调趋势。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S436.8
【图文】：

大花香水月季（A）与长尖叶蔷薇（B）

图1-2月季白粉病症状

光学显微镜下月季白粉病菌的形态

【参考文献】

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6 冯丽艳;王玉霞;刘忠巍;张玉晶;;月季白粉病的诊断与防治[J];吉林蔬菜;2014年Z1期

7 纪程;邱显钦;张颢;蹇洪英;王其刚;唐开学;;中国古老月季资源的白粉病抗性鉴定[J];北方园艺;2013年09期

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本文编号：2752353