不结球白菜霜霉菌生理小种的鉴定及BcOPR3基因表达分析

发布时间：2020-11-17 11:31

　　 不结球白菜(Brassicarapa ssp.chinensis)又称小白菜,原产于中国,是我国蔬菜市场上的大众化蔬菜,在蔬菜供应链上起至关重要的作用。霜霉病(Hyaloperonosporaparasitica)是不结球白菜的第二大病害,这种真菌性病害可造成大面积减产,品质下降。因此,不结球白菜重要的育种目标之一是抗病性育种,培育抗病性品种是防治霜霉病的有效途径。目前,多个抗性品种已经选育出来,但相关抗性机理的研究尚未完成,这大大的阻碍了不结球白菜抗霜霉病分子育种的进程。本文对来自不同霜霉菌的生理小种进行了鉴定并对BcOPR3基因表达进行了分析研究,研究结果如下:1.不结球白菜霜霉菌生理小种的鉴定本研究中,通过 RAPD(random amplified polymorphic DNA)扩增方法,以 10份霜霉病病变叶片为材料,鉴定了这10份霜霉病菌的生理小种。这10份霜霉菌的相似系数是0.125-0.75,在欧氏距离为0.56时进行类别划分,分为三个类群,即RG1,RG2和RG3。同时,为了分析霜霉病侵染期间相关基因的特异性免疫表达,对18个免疫相关基因进行了实时定量PCR实验。在聚类分析中这些基因的表达模式得到呈现,结果显示,霜霉病病菌侵染不结球白菜后,功能相似的基因不能够聚在一起,18个基因中的8个基因(45%)在转录水平上下调表达;1个基因(6%)在转录水平上上调表达;4个基因(22%)在转录水平上,先快速上调—再快速下调—缓慢上调—平稳;2个基因(11%)在转录水平上,先快速下调—再快速上调—下调—快速上调;3个基因(17%)在转录水平上,先快速下调—再快速上调,并且得到部分基因在霜霉菌侵染期间的免疫应答的相关性以及共调节的信息。2.不结球白菜中BcOPR3基因的克隆与功能分析12-氧-植物二烯酸还原酶(12-oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是茉莉酸生物合成途径中的关键酶,催化12-氧-植物二烯(OPDA)还原反应生成茉莉酸化合物,广泛参与植物生长过程中的防御系统。本研究对OPR3基因进行克隆、生物信息分析、亚细胞定位,并对在不结球白菜霜霉病菌、ABA、JA、SA、NaCl、机械伤害、低温和热激胁迫下的表达水平进行了分析。BcOPR3在两种不结球白菜中的序列一致,不结球白菜BcOPR3基因蛋白与同科油菜(Brasiica napus)的同源性高达98%,进化关系与之最相近;亚细胞定位结果显示BcOPR3定位在细胞质;qRT-PCR检测结果表明,不结球白菜霜霉菌、ABA、JA、SA、NaCl、机械伤害、低温和热激胁迫能诱导BcOPR3基因表达。从不结球白菜克隆得到的BcOPR3,通过表达分析发现,BcOPR3可能存在对不结球白菜霜霉病菌、ABA、JA、SA、NaCl、机械伤害、低温和热激共响应,且在不结球白菜中该基因是在细胞质起作用。霜霉病菌侵染下,BcOPR3在抗性自交系'苏州青'和感病自交系'矮脚黄'中存在差异表达,并且在抗病自交系中表达量较高,推测BcOPR3基因高转录水平是抗病品种对霜霉菌具有更好抗性的一个重要原因。在非生物胁迫下,BcOPR3具有不同的应答,推测可能参与不同信号途径是其原因之一。
【学位单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S436.349
【部分图文】：

Ｍｉ?２３－？５Ａ７＊〇?ｉｏ?ｍ?ＭＩ?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?Ｍ??图２－３随机引物对１０个不结球白菜霜霉菌病株扩增得到的ＲＡＰＤ图谱??Ｍ：?ＤＬ２０００?ｍａｒｋｅｒ，?１－１０?为样品?１－１０?ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ和?ｈ对应随机引物?Ｂ１５，Ｃ１５，Ｎ５，Ｎ７，Ｎ１５，??Ｐ６，?Ｐ１５和Ｓ７扩增得到的ＲＡＰＤ图谱??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｈｅ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｌｌ?１０?ｉｓｏｌａｔｅｓ?ｕｓｉｎｇ?ｔｈｅ?ＲＡＰＤ?ａｓｓａｙ?ｆｏｌｌｏｗｅｄ?ｂｙ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ．??Ｍ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ?２Ｋｂ?ｌａｄｄｅｒ?ｓｉｚｅ?ｓｔａｎｄａｒｄｓ??Ｔｈｅ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｌｌ?１０?ｉｓｏｌａｔｅｓ?ｕｓｉｎｇ?ｔｈｅ?ＲＡＰＤ?ａｓｓａｙ?ｂｙ?ｔｈｅ?ｐｒｉｍｅｒ?Ｂ１５，?Ｃ１５，?Ｎ５，?Ｎ７，?Ｎ１５，?Ｐ６，?ＰＩ?５，?Ｓ７??１９??

似系数介于０．１２５－０．７５。总而言之，各个菌株的相似系数较低，即菌株在遗传上存在??较大的差异。??供试１０个不结球白菜霜霉病菌株基于ＲＡＰＤ标记的聚类分析图谱见图２－４。在欧??氏距离为０＿５６时划分为三个类群（ＲＡＰＤ?ｇｒｏｕｐｓ，简之ＲＧ），即ＲＧ１，ＲＧ２和ＲＧ３。??其中，ＲＧ１?包括?Ｃｃ－ｎｊｌ；?ＲＧ２?包括?Ｃｃ－ｎｊ２，?Ｃｃ－ｎｊ３?和?Ｃｃ－ｎｊ４；?ＲＧ３?包括?Ｃｃ－ｎｊ５，?Ｃｃ－ｎｊ６，??Ｃｃ－ｎｊ７，Ｃｃ－ｔｊｌ，Ｃｃ－ｔｊ２和Ｃｃ－ｓｙｌ。结果表明，菌株ＲＡＰＤ多态性与地域来源间存在一??定的相关性，多数来自同？城市的菌株的亲缘关系较近，来自南京的菌株多数在相同??的类群，这和其地理分布有一定关系。但是，来自南京的Ｃｃ－ｎｊｌ与所有菌源菌株的遗??传距离较远，这与其地理位置关系不明显，即并非城市地理分布越近，其亲缘关系越??近。??Ｔ?Ｃ??‘０２７－Ｓ２－１’??麵＿＿國???‘ＳＺＱ，???圓１＿！??ｋ０８４－Ｓ２－６

叶片出现较明显病症，而‘苏州青’叶片出现不明显病症；侵染１２?ｄ吋，两种材料均??出现明显病症，且病斑连成片呈不规则形，但‘矮脚黄’叶片上病斑多且大于‘苏州??青’叶片上病斑（图２－６）。??？ＳＺＱ＇?＇ＡＪＨ＇?‘ＳＺＱ’?‘ＡＪＨ’??ｒａｓａ??０?ｄｐｉ?４?ｄｐｉ??‘ＳＺＱ’?‘ＡＪＨ’?‘ＳＺＱ，?‘ＡＪＨ，???８?ｄｐｉ?１２?ｄｐｉ??图２－６?‘苏州青’和‘矮脚黄’叶片发病症状??２３??
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本文编号：2887454