粉红粘帚霉引发的番茄抗灰霉病的抗病信号传导通路分析
发布时间：2021-11-08 12:44
番茄灰霉病是一种严重的番茄真菌病害,主要是由灰霉Botrytis cinerea（B.cinerea）侵染引起,日常生产中番茄灰霉病会严重降低番茄的品质和产量。化学防治易诱导B.cinerea的耐药性,且污染环境和人畜健康;生物防治不会诱导耐药,无环境污染,对植株本身和人畜健康友好,是防控灰霉病的极具研发潜力的途径之一。粉红粘帚霉菌Clonostachys rosea（C.rosea）作为粘帚霉属的一员,可有效防控植物灰霉病、叶霉病等病害,被认为是最具潜力的生防真菌之一。C.rosea在诱导番茄对灰霉病抗性的过程中,不同激素途径是如何通过协同又拮抗、交叉又独立的信号转导途径进行调控的尚缺乏详细报道,更缺乏对机制的深入探讨。为了深入探索C.rosea在引发番茄对抗灰霉病的抗病性信号传导中,C.rosea对不同激素调控路径下番茄发病程度、关键防御酶系、第二信使调控、关键诱导抗性基因变化、叶绿体及保卫细胞气孔调节等的影响,深入分析这些抗性相关信号及抗病关键基因之间的互作关系与调控机制;本研究选择在这一过程中起到重要调控作用的4种激素缺失突变体番茄品种Spr2（茉莉酸表达缺失）、nor（乙烯表...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 研究的目的与意义
1.2 番茄灰霉病的研究现状与进展
1.2.1 灰霉病的危害与现状
1.2.2 灰霉病的防治策略
1.2.3 生防菌粉红粘帚霉的研究进展
1.3 植物的抗病机制及诱导抗性研究进展
1.3.1 植物的内生免疫抗病机制
1.3.2 植物的获得性免疫诱导抗病机制
1.4 植物对抗病原菌的信号传导
1.4.1 JA途径及相关信号的激活
1.4.2 ET途径及相关信号的激活
1.4.3 SA途径及相关信号的激活
1.4.4 抗性转导通路中各路径的互作
1.4.5 信号转导中的ROS及 NO
1.4.6 植物防御反应的启动
1.5 研究内容与技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究技术路线
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验菌株
2.1.2 培养基
2.1.3 试验植株
2.1.4 主要试剂和仪器
2.2 试验方法
2.2.1 C.rosea的复壮及鉴定
2.2.2 B.cinerea复壮及鉴定
2.2.3 平板对峙试验
2.2.4 孢子萌发抑制试验
2.2.5 关键激素缺失时C.rosea抗灰霉病的广谱抗性试验
2.2.6 台盼蓝染色
2.2.7 不同处理下超微结构的透射电镜观测
2.2.8 组织样本前处理
2.2.9 总蛋白含量测定
2.2.10 PAL、PPO、CAT活性测定
2.2.11 NO、H_2O_2、O_2~-含量测定
2.2.12 RNA提取纯化
2.2.13 反转录
2.2.14 抗性相关基因引物设计
2.2.15 实时荧光定量PCR
2.2.16 扫描电镜样本前处理
2.2.17 气孔变化测定分析
3 结果与分析
3.1 C.rosea与 B.cinerea的复壮及鉴定
3.1.1 C.rosea目标基因PCR及形态学鉴定
3.1.2 B.cinerea形态学确认及质谱鉴定
3.2 C.rosea与 B.cinerea的体外拮抗分析
3.2.1 平板对峙分析
3.2.2 C.rosea代谢产物对B.cinerea孢子萌发的抑制作用
3.3 JA、ET、SA、GA对不同处理下的广谱抗性的影响分析
3.3.1 JA对灰霉病广谱抗性的影响
3.3.2 ET对灰霉病广谱抗性的影响
3.3.3 SA和 GA对灰霉病广谱抗性的影响
3.4 不同处理下的植物病理分析
3.4.1 C.rosea抗番茄灰霉病的台盼蓝染色分析
3.4.2 JA对 C.rosea抗灰霉病叶片细胞及叶绿体超微结构的影响
3.5 C.rosea诱导抗性中激素与保护酶PAL、PPO、CAT调控关系
3.5.1 JA与保护酶系调控关系研究
3.5.2 ET与保护酶系调控关系研究
3.5.3 SA与保护酶系调控关系研究
3.5.4 GA与保护酶系调控关系研究
3.6 C.rosea诱导抗性中激素与第二信使H_2O_2、NO和 O_2~-调控关系
3.6.1 JA与第二信使调控关系研究
3.6.2 ET与第二信使调控关系研究
3.6.3 SA与第二信使调控关系研究
3.6.4 GA与第二信使调控关系研究
3.7 JA与关键基因调控关系研究
3.7.1 JA与 WRKY的调控关系研究
3.7.2 JA与 MAPK的调控关系研究
3.7.3 JA与 Lexyl2 基因的调控关系研究
3.7.4 JA与 atpA基因的调控关系研究
3.8 不同处理下JA与气孔运动调控关系研究
4 讨论
4.1 C.rosea对 B.cinerea的体外互作拮抗特征
4.2 C.rosea对 B.cinerea体内广谱抗性及植物病理抗性特征
4.2.1 关键激素对广谱抗性的影响
4.2.2 C.rosea诱导抗病的植物病理分析
4.3 C.rosea诱导抗性中关键激素与保护酶的调控机制探讨
4.3.1 JA、ET、SA与抗病信号转导
4.3.2 JA、ET、SA、GA与保护酶系的调控关系探讨
4.4 C.rosea诱导抗性中关键激素与第二信使调控机制探讨
4.4.1 第二信使与抗病信号转导
4.4.2 JA、ET、SA、GA与第二信使的调控关系探讨
4.5 C.rosea诱导抗性中关键基因介导的JA通路分析
4.6 不同处理下JA与气孔调控的关系
4.7 本试验的创新点
4.8 展望
5 结论
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]解淀粉芽孢杆菌LJ02对黄瓜抗灰霉病菌的生防效果及其诱导抗性机理的初步研究[J]. 柴庆凯,张斌,常若葵,刘慧芹,田小卫,王远宏. 植物病理学报. 2019(06)
[2]外源H2O2对盐碱混合胁迫下裸燕麦幼苗生长和抗性生理的影响[J]. 刘建新,欧晓彬,王金成. 植物研究. 2019(02)
[3]外源物质对红松多酚合成和防御酶活性的影响[J]. 刘冉,李燕,王雷,郭兴峰. 西北林学院学报. 2019(02)
[4]过氧化氢酶在植物抗逆中的研究进展[J]. 刘云芬,王薇薇,祖艳侠,梅燚,郑佳秋,吴永成,郭军,陈中兵. 大麦与谷类科学. 2019(01)
[5]MALDI-TOF-MS用于微生物鉴定的影响因素分析[J]. 徐淑菲,孔繁德,林双庆,蔡绍鑫. 中国动物检疫. 2019(02)
[6]碳酸钠和碳酸氢钠对番茄壮苗和灰霉病的防治作用[J]. 余朝阁,王野,隋心意,邓佳乐,于港,周娣. 中国蔬菜. 2018(12)
[7]植物类过敏反应介导的抗病研究进展[J]. 李磊,贡豪,李韬. 生物技术进展. 2018(06)
[8]WRKY转录因子在植物抗病反应中的功能研究进展[J]. 禹阳,贾赵东,马佩勇,郭小丁,谢一芝,边小峰. 分子植物育种. 2018(21)
[9]外源喷施水杨酸对冬瓜枯萎病的防治效果及机制[J]. 李红杰. 江苏农业科学. 2018(19)
[10]细胞氧化还原状态在植物对干旱胁迫响应与适应中的作用[J]. 曹家畅,周倩,龚明. 安徽农业科学. 2018(28)
博士论文
[1]一氧化氮参与调控番茄果实采后成熟衰老信号机制研究[D]. 杨杨.中国农业大学 2018
[2]番茄抗叶霉病Cf-12候选基因的筛选及抗性应答机制分析[D]. 薛东齐.东北农业大学 2017
[3]外源水杨酸诱导RNAi与MAPK3级联信号抗番前黄化曲叶病毒研究[D]. 李云洲.西北农林科技大学 2017
[4]小麦孢囊线虫病的生防微生物鉴定及球孢白僵菌08F04菌株对土壤微生物多样性的影响[D]. 张洁.河南农业大学 2016
硕士论文
[1]木薯抗细菌性枯萎病的生理机制研究[D]. 李伯凌.海南大学 2017
[2]降解稻曲病菌菌核的真菌筛选及其作用机制分析[D]. 李丹阳.浙江大学 2016
[3]甘肃省紫花苜蓿根腐病的病原研究[D]. 安欢乐.兰州大学 2016
[4]六种中药材内生真菌的分离纯化及其发酵产物活性研究[D]. 王帆.兰州理工大学 2016
[5]粉红粘帚霉防治果蔬灰霉病的研究[D]. 赵士振.华中农业大学 2015
[6]树莓叶果中水杨酸含量评价及抑菌性分析[D]. 王倩倩.东北农业大学 2014
[7]粉红粘帚霉诱导番茄果实对灰霉病的非寄主抗性研究[D]. 王瑞虎.东北农业大学 2013
[8]茉莉酸甲酯对丹参酶活及酚酸化合物的含量和抗氧化活性影响[D]. 李静.四川农业大学 2013
[9]乙烯、MAPK和Ca～（2+）在UV-B辐射诱导蚕豆气孔关闭中的作用及其与H2O2和NO的关系[D]. 王瑞斌.陕西师范大学 2007
本文编号：3483721
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 研究的目的与意义
1.2 番茄灰霉病的研究现状与进展
1.2.1 灰霉病的危害与现状
1.2.2 灰霉病的防治策略
1.2.3 生防菌粉红粘帚霉的研究进展
1.3 植物的抗病机制及诱导抗性研究进展
1.3.1 植物的内生免疫抗病机制
1.3.2 植物的获得性免疫诱导抗病机制
1.4 植物对抗病原菌的信号传导
1.4.1 JA途径及相关信号的激活
1.4.2 ET途径及相关信号的激活
1.4.3 SA途径及相关信号的激活
1.4.4 抗性转导通路中各路径的互作
1.4.5 信号转导中的ROS及 NO
1.4.6 植物防御反应的启动
1.5 研究内容与技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究技术路线
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验菌株
2.1.2 培养基
2.1.3 试验植株
2.1.4 主要试剂和仪器
2.2 试验方法
2.2.1 C.rosea的复壮及鉴定
2.2.2 B.cinerea复壮及鉴定
2.2.3 平板对峙试验
2.2.4 孢子萌发抑制试验
2.2.5 关键激素缺失时C.rosea抗灰霉病的广谱抗性试验
2.2.6 台盼蓝染色
2.2.7 不同处理下超微结构的透射电镜观测
2.2.8 组织样本前处理
2.2.9 总蛋白含量测定
2.2.10 PAL、PPO、CAT活性测定
2.2.11 NO、H_2O_2、O_2~-含量测定
2.2.12 RNA提取纯化
2.2.13 反转录
2.2.14 抗性相关基因引物设计
2.2.15 实时荧光定量PCR
2.2.16 扫描电镜样本前处理
2.2.17 气孔变化测定分析
3 结果与分析
3.1 C.rosea与 B.cinerea的复壮及鉴定
3.1.1 C.rosea目标基因PCR及形态学鉴定
3.1.2 B.cinerea形态学确认及质谱鉴定
3.2 C.rosea与 B.cinerea的体外拮抗分析
3.2.1 平板对峙分析
3.2.2 C.rosea代谢产物对B.cinerea孢子萌发的抑制作用
3.3 JA、ET、SA、GA对不同处理下的广谱抗性的影响分析
3.3.1 JA对灰霉病广谱抗性的影响
3.3.2 ET对灰霉病广谱抗性的影响
3.3.3 SA和 GA对灰霉病广谱抗性的影响
3.4 不同处理下的植物病理分析
3.4.1 C.rosea抗番茄灰霉病的台盼蓝染色分析
3.4.2 JA对 C.rosea抗灰霉病叶片细胞及叶绿体超微结构的影响
3.5 C.rosea诱导抗性中激素与保护酶PAL、PPO、CAT调控关系
3.5.1 JA与保护酶系调控关系研究
3.5.2 ET与保护酶系调控关系研究
3.5.3 SA与保护酶系调控关系研究
3.5.4 GA与保护酶系调控关系研究
3.6 C.rosea诱导抗性中激素与第二信使H_2O_2、NO和 O_2~-调控关系
3.6.1 JA与第二信使调控关系研究
3.6.2 ET与第二信使调控关系研究
3.6.3 SA与第二信使调控关系研究
3.6.4 GA与第二信使调控关系研究
3.7 JA与关键基因调控关系研究
3.7.1 JA与 WRKY的调控关系研究
3.7.2 JA与 MAPK的调控关系研究
3.7.3 JA与 Lexyl2 基因的调控关系研究
3.7.4 JA与 atpA基因的调控关系研究
3.8 不同处理下JA与气孔运动调控关系研究
4 讨论
4.1 C.rosea对 B.cinerea的体外互作拮抗特征
4.2 C.rosea对 B.cinerea体内广谱抗性及植物病理抗性特征
4.2.1 关键激素对广谱抗性的影响
4.2.2 C.rosea诱导抗病的植物病理分析
4.3 C.rosea诱导抗性中关键激素与保护酶的调控机制探讨
4.3.1 JA、ET、SA与抗病信号转导
4.3.2 JA、ET、SA、GA与保护酶系的调控关系探讨
4.4 C.rosea诱导抗性中关键激素与第二信使调控机制探讨
4.4.1 第二信使与抗病信号转导
4.4.2 JA、ET、SA、GA与第二信使的调控关系探讨
4.5 C.rosea诱导抗性中关键基因介导的JA通路分析
4.6 不同处理下JA与气孔调控的关系
4.7 本试验的创新点
4.8 展望
5 结论
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]解淀粉芽孢杆菌LJ02对黄瓜抗灰霉病菌的生防效果及其诱导抗性机理的初步研究[J]. 柴庆凯,张斌,常若葵,刘慧芹,田小卫,王远宏. 植物病理学报. 2019(06)
[2]外源H2O2对盐碱混合胁迫下裸燕麦幼苗生长和抗性生理的影响[J]. 刘建新,欧晓彬,王金成. 植物研究. 2019(02)
[3]外源物质对红松多酚合成和防御酶活性的影响[J]. 刘冉,李燕,王雷,郭兴峰. 西北林学院学报. 2019(02)
[4]过氧化氢酶在植物抗逆中的研究进展[J]. 刘云芬,王薇薇,祖艳侠,梅燚,郑佳秋,吴永成,郭军,陈中兵. 大麦与谷类科学. 2019(01)
[5]MALDI-TOF-MS用于微生物鉴定的影响因素分析[J]. 徐淑菲,孔繁德,林双庆,蔡绍鑫. 中国动物检疫. 2019(02)
[6]碳酸钠和碳酸氢钠对番茄壮苗和灰霉病的防治作用[J]. 余朝阁,王野,隋心意,邓佳乐,于港,周娣. 中国蔬菜. 2018(12)
[7]植物类过敏反应介导的抗病研究进展[J]. 李磊,贡豪,李韬. 生物技术进展. 2018(06)
[8]WRKY转录因子在植物抗病反应中的功能研究进展[J]. 禹阳,贾赵东,马佩勇,郭小丁,谢一芝,边小峰. 分子植物育种. 2018(21)
[9]外源喷施水杨酸对冬瓜枯萎病的防治效果及机制[J]. 李红杰. 江苏农业科学. 2018(19)
[10]细胞氧化还原状态在植物对干旱胁迫响应与适应中的作用[J]. 曹家畅,周倩,龚明. 安徽农业科学. 2018(28)
博士论文
[1]一氧化氮参与调控番茄果实采后成熟衰老信号机制研究[D]. 杨杨.中国农业大学 2018
[2]番茄抗叶霉病Cf-12候选基因的筛选及抗性应答机制分析[D]. 薛东齐.东北农业大学 2017
[3]外源水杨酸诱导RNAi与MAPK3级联信号抗番前黄化曲叶病毒研究[D]. 李云洲.西北农林科技大学 2017
[4]小麦孢囊线虫病的生防微生物鉴定及球孢白僵菌08F04菌株对土壤微生物多样性的影响[D]. 张洁.河南农业大学 2016
硕士论文
[1]木薯抗细菌性枯萎病的生理机制研究[D]. 李伯凌.海南大学 2017
[2]降解稻曲病菌菌核的真菌筛选及其作用机制分析[D]. 李丹阳.浙江大学 2016
[3]甘肃省紫花苜蓿根腐病的病原研究[D]. 安欢乐.兰州大学 2016
[4]六种中药材内生真菌的分离纯化及其发酵产物活性研究[D]. 王帆.兰州理工大学 2016
[5]粉红粘帚霉防治果蔬灰霉病的研究[D]. 赵士振.华中农业大学 2015
[6]树莓叶果中水杨酸含量评价及抑菌性分析[D]. 王倩倩.东北农业大学 2014
[7]粉红粘帚霉诱导番茄果实对灰霉病的非寄主抗性研究[D]. 王瑞虎.东北农业大学 2013
[8]茉莉酸甲酯对丹参酶活及酚酸化合物的含量和抗氧化活性影响[D]. 李静.四川农业大学 2013
[9]乙烯、MAPK和Ca～（2+）在UV-B辐射诱导蚕豆气孔关闭中的作用及其与H2O2和NO的关系[D]. 王瑞斌.陕西师范大学 2007
本文编号：3483721
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