黄瓜霜霉病及棒孢叶斑病双抗性分子机制的研究

发布时间：2021-05-08 20:21

　　黄瓜（Cucumis20sativus20L.）是一种以嫩果为食用的大宗蔬菜。黄瓜属于草本科蔓生植物,在生产中易受多种病原菌的侵染,使其产量和品质受到严重影响。黄瓜霜霉病和棒孢叶斑病是黄瓜生产上的重要病害。病害传播流行速度快,对黄瓜生产威胁极大。长期使用化学药剂进行病害防治,已经导致霜霉病菌和棒孢叶斑病菌产生抗药性。同时大量的农药残留会造成环境污染和危害人类健康等问题。绿色、经济有效的防治方法仍为选育及利用抗病品种。培育单一抗病品种已无法解决病害给黄瓜生产带来的严重影响。国内外对黄瓜棒孢叶斑病的研究基础比较薄弱,多集中在病原菌生理分化、抗药性及抗性遗传规律等方面,缺少系统的抗病机理方面的研究。黄瓜霜霉病的研究起步虽早,但抗性遗传规律仍存在争议,分子调控机理尚不明了。本研究从抗源筛选、组织病理学、转录组学和基因功能方面对黄瓜双抗机制进行了研究,主要结果如下:（1）采用苗期人工接种鉴定法,对50份黄瓜种质资源进行霜霉病和棒孢叶斑病抗病性鉴定。结果表明,无高抗霜霉病材料,抗霜霉病材料有11份;高抗棒孢叶斑病材料有9份。通过对50份材料双抗性比较,抗2种病害材料共有5份,品种编号分别为16号（... 

【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

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摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 国内外研究进展
        1.1.1 黄瓜霜霉病
        1.1.2 黄瓜棒孢叶斑病
        1.1.3 植物抗病性
        1.1.4 AP2/ERF转录因子
    1.2 研究目的与意义
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 材料与方法
    2.1 抗病性鉴定
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验方法
    2.2 组织病理学观察
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验方法
    2.3 转录组测序
        2.3.1 试验材料
        2.3.2 试验方法
    2.4 黄瓜CsERF004功能验证
        2.4.1 CsERF004基因克隆
        2.4.2 CsERF004序列分析
        2.4.3 病原菌胁迫下CsERF004表达模式的分析
        2.4.4 激素诱导下CsERF004表达模式的分析
        2.4.5 CsERF004亚细胞定位的分析
        2.4.6 黄瓜的遗传转化
        2.4.7 转基因黄瓜的接种鉴定
        2.4.8 转基因黄瓜的基因表达分析
        2.4.9 转基因黄瓜的激素含量测定
3 结果与分析
    3.1 抗病性鉴定
        3.1.1 黄瓜霜霉病抗性评价
        3.1.2 黄瓜棒孢叶斑病抗性评价
        3.1.3 黄瓜不同生态类型双抗性评价
    3.2 组织病理学观察
        3.2.1 黄瓜霜霉病组织病理学观察
        3.2.2 黄瓜棒孢叶斑病组织病理学观察
        3.2.3 黄瓜霜霉病与棒孢叶斑病组织病理学观察的比较
    3.3 转录组测序分析
        3.3.1 转录组测序质量评估
        3.3.2 差异表达基因分析
        3.3.3 RNA-Seq数据的可靠性验证
        3.3.4 代谢通路分析
    3.4 黄瓜CsERF004功能验证
        3.4.1 CsERF004基因克隆
        3.4.2 CsERF004序列分析
        3.4.3 CsERF004启动子分析
        3.4.4 病原菌胁迫下CsERF004表达模式的分析
        3.4.5 激素诱导下CsERF004表达模式的分析
        3.4.6 CsERF004亚细胞定位的分析
        3.4.7 黄瓜的遗传转化
        3.4.8 CsERF004转基因黄瓜的接种鉴定
        3.4.9 CsERF004转基因黄瓜的分子及生理分析
4 讨论
    4.1 抗病性鉴定
    4.2 组织病理学
        4.2.1 病原菌侵染进程
        4.2.2 过敏性反应抑制病原菌生长
        4.2.3 H_2O_2、木质素和胼胝质积累
    4.3 病原菌胁迫下差异表达基因的分析
        4.3.1 候选基因的筛选
        4.3.2 显著富集的代谢通路
    4.4 CsERF004功能分析
        4.4.1 CsERF004表达模式及启动子分析
        4.4.2 CsERF004与黄瓜抗病性
        4.4.3 CsERF004基因与PR基因
        4.4.4 CsERF004与植物激素
    4.5 本研究的创新与不足之处
        4.5.1 本研究的创新之处
        4.5.2 本研究的不足之处
5 结论
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]主要黄瓜种质资源抗病性评价[J]. 刘东,辛明,周秀艳,王春华,秦智伟.  东北农业大学学报. 2017(03)
[2]黄瓜霜霉病菌与抗性研究进展[J]. 席亚东,向运佳,韩帅,张河庆,吴婕,李洪浩,刘波微,陈国华.  南方农业学报. 2016(10)
[3]寿光温室黄瓜主栽品种的更替因子与发展趋势[J]. 魏家鹏,刘树森.  中国蔬菜. 2016(09)
[4]不同黄瓜品种对黄瓜棒孢叶斑病的抗性鉴定[J]. 高苇,王勇,张春祥.  北方园艺. 2016(11)
[5]兼抗棒孢叶斑病和黑斑病黄瓜育种材料筛选[J]. 王惠哲,李淑菊,杨瑞环,邓强,曹明明.  中国瓜菜. 2016(02)
[6]黄瓜棒孢叶斑病种质筛选及抗性分布频率分析[J]. 李亚莉,侯栋,岳宏忠,张东琴.  中国农学通报. 2016(04)
[7]富含半胱氨酸的GASA小分子蛋白研究进展[J]. 钟春梅,王小菁.  植物学报. 2016(01)
[8]拟南芥转录因子bHLH17负调控茉莉素介导的抗性反应[J]. 王翠丽,田海霞,汪姣姣,齐天从,黄煌,任春梅,谢道昕,宋素胜.  植物学报. 2014(06)
[9]黑龙江省黄瓜棒孢叶斑病发生情况调查及病原鉴定[J]. 张艳菊,刘东,马柏壮,周秀艳,苗笛.  东北农业大学学报. 2014(09)
[10]与黄瓜霜霉病抗性相关基因连锁的分子标记研究[J]. 孟攀奇,蔡丽静,张桂华,杜胜利.  长江蔬菜. 2014(08)

博士论文
[1]甘蔗应答黑穗病菌侵染的转录组与蛋白组研究及抗性相关基因挖掘[D]. 苏亚春.福建农林大学 2014
[2]黄瓜霜霉病抗性相关基因筛选及过敏性抗病机制[D]. 李建武.华中农业大学 2010
[3]海岛棉LRR-TM类抗病基因GbaVd1和GbaVd2的克隆与功能研究[D]. 陈捷胤.中国农业科学院 2010
[4]番茄与白粉菌互作的细胞学和转录组学分析[D]. 李成伟.中国农业科学院 2007
[5]黄瓜抗病基因同源序列的克隆及其对霜霉病抗病基因标记的研究[D]. 丁国华.东北农业大学 2004

硕士论文
[1]ERFs参与调控黄瓜果实贮藏冷害机制研究[D]. 王晓晨.华南农业大学 2016
[2]玉米转录因子基因ZmEREB87的克隆及功能分析[D]. 姚海梅.甘肃农业大学 2016
[3]番茄钙调蛋白和类钙调蛋白的抗病调控功能分析[D]. 刘维.浙江大学 2015
[4]苹果树腐烂病菌果胶裂解酶基因功能的初步研究[D]. 朱艳天.西北农林科技大学 2014
[5]草莓BAG6基因在植物炭疽病抗性中的作用研究[D]. 张庆雨.西北农林科技大学 2014



本文编号：3175940