【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）油菜抗菌核病分子機(jī)制研究作物遺傳育種博士論文

密級(jí)： 五 年 論文編號(hào)： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 博士學(xué)位論文 油菜抗菌核病分子機(jī)制研究 I 摘 要 由核盤菌（ ) 起的菌核病是油菜的一種最主要的病害。目前高抗材料缺乏、油菜抗菌核病的分子機(jī)制尚不清楚，尚未找到關(guān)鍵的抗病基因。 目前世界各國(guó)的研究者以 擬南芥等模式植物為對(duì)象，已經(jīng) 構(gòu)建了植物病害防御反應(yīng)的信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)或分子機(jī)制，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)主要由 氧爆發(fā)（ 徑、水楊酸途徑和茉莉酸途徑所構(gòu)成，其中氧爆發(fā)途徑，包括 生是植物防御反應(yīng)的一個(gè)早期事件。 本研究首先 調(diào)查了病害防御反應(yīng)信號(hào)傳導(dǎo)分子甲基茉莉酸（ 苯丙噻重氮（ 楊酸類似物）和菌核病毒素草酸（ 油菜的誘導(dǎo)抗性表型及 然后以這些處理及菌核病接種處理為材料，構(gòu)建 庫(kù)，進(jìn)行較大規(guī)模的 序，并從歸并的 據(jù)庫(kù)中選擇已知的病害防御反應(yīng)途徑標(biāo)記（ 基因， 進(jìn)行表達(dá)分析，在此基礎(chǔ)上， 以擬南芥防御信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)為依據(jù)，首次推導(dǎo)構(gòu)建了油菜對(duì)菌核病的防御反應(yīng)分子網(wǎng)絡(luò)，最后以產(chǎn) 2 一定濃度范圍內(nèi)這三種化學(xué)物質(zhì)都誘導(dǎo)了油菜對(duì)菌核病的抗性。 色結(jié)果顯示，菌絲在化學(xué)物質(zhì)處理葉片中的生長(zhǎng)都受到了抑制； 色結(jié)果表明，化學(xué)物質(zhì)處理提高了 些結(jié)果預(yù)示著 抗性， 防御信號(hào)傳導(dǎo)途徑中的標(biāo)記基因，如 莉酸途徑中的標(biāo)記基因）、 楊酸途徑中的標(biāo)記基因）、 述途徑調(diào)控基因）、 氧爆發(fā)途徑相關(guān)的基因）以及 幾個(gè)病程相關(guān)蛋白基因在化學(xué)物質(zhì)及接菌處理油菜中的時(shí)序表達(dá)結(jié)果顯示，化學(xué)處理和病原接菌都能誘導(dǎo)這些基因的上調(diào)表達(dá)，這些基因在核盤菌接菌油菜中的表達(dá)規(guī)律與草酸處理中相似，這些結(jié)果表明油菜抗菌核病的分子機(jī)制與三條防御信號(hào)傳導(dǎo)途徑有關(guān)，抗病反應(yīng)可以通過(guò)進(jìn)而激活茉莉酸途徑和水楊酸途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。 為系統(tǒng)研究油菜抗菌核病分子機(jī)制，本研究以 S. 導(dǎo)處理油菜為材料構(gòu)建了 庫(kù)，并對(duì) 文庫(kù) 中 9053 個(gè) 行分析。 大量的抗病基因（ 似物、轉(zhuǎn)錄因子、蛋白激酶和細(xì)胞壁相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)，預(yù)示著這些基因在油菜抗菌核病反應(yīng)中起著重要調(diào)控作用。 找到 620 個(gè)防御反應(yīng)相關(guān)的基因，他們可能在 油菜抗菌核病反應(yīng)中起著重要作用。發(fā)現(xiàn) 了 一些擬南芥防御反應(yīng)信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)控基因，如 明油菜中含有和擬南芥中相類似的信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。據(jù)防御基因的表達(dá)結(jié)果及 為了證明 對(duì)產(chǎn) 酸氧化酶（ 和葡萄糖氧化酶 (轉(zhuǎn)基因油菜進(jìn)行了抗菌核病機(jī)理研究。轉(zhuǎn) 菜對(duì) 菌核病及草酸的抗性都有顯著提高，而且通過(guò)對(duì)草酸的降解抑制了草酸處理造成的 述幾個(gè)防御反應(yīng)途徑的標(biāo)記基因的表達(dá)也被激活。轉(zhuǎn) 菜抗病性增強(qiáng)， 述幾個(gè)防 御反應(yīng)途徑的標(biāo)記基因的表達(dá)也被激活。表明兩種 轉(zhuǎn)基因油菜通過(guò)產(chǎn)生的 楊酸介導(dǎo)的和茉莉酸介導(dǎo)的 信號(hào)傳導(dǎo) 途徑 ，從而引起油菜對(duì)菌核病的抗性。 關(guān)鍵詞 油菜，菌核病，抗病機(jī)制， 據(jù)庫(kù)，過(guò)氧化氫 I is of of of . in of At A to A)A)of 2O2 in In . 2O2 in SA . 053 of to a in to 053 of 2O2 in . XO O of in A , of 2O2 by A to . 2O2 an in of in on on LU in . of of by . by A. of . in is to of by 2O2 to to In to a A , 053 of II an in in 620 et of a in of . in to of In to 2O2 in . XO O (to 2XO . A of pH A 2O2 XO of O . 2O2 A of 2O2 to . I 目 錄 第一章 緒論 . 2 核病菌的生物學(xué)特性 . 2 . 2 主 . 2 . 3 盤菌的生物學(xué)特性 . 3 盤菌的致病機(jī)理 . 5 盤菌的侵染方式 . 5 盤菌的致病機(jī)理 . 6 菜對(duì)菌核病抗病機(jī)制及抗病研究進(jìn)展 . 7 核病抗病性鑒定方法比較 . 8 源和抗性遺傳 . 8 菜對(duì)菌核病抗病機(jī)制 . 10 . 11 物抗病分子機(jī)制 . 13 物抗病基因及其信號(hào)傳導(dǎo) . 13 物防御反應(yīng) . 17 御反應(yīng)基因及其表達(dá)調(diào)控 . 23 菜抗菌核病分子機(jī)制研究進(jìn)展 . 28 能基因組學(xué)在植物抗病性研究中的應(yīng)用 . 29 能基因組學(xué)的研究方法及 . 30 . 32 . 32 第二章 油菜對(duì)菌核病的誘導(dǎo)抗性 . 34 . 34 . 34 . 35 株培養(yǎng)及誘導(dǎo)處理方法 . 35 菌核培養(yǎng) . 35 接菌方法及病害評(píng)價(jià) . 35 . 36 組織化學(xué)觀察 . 36 2. 36 果與分析 . 36 . 36 . 37 . 37 絲在 A 處理葉片中擴(kuò)展受到抑制 . 38 處理的接菌葉中 . 39 . 40 三章 據(jù)庫(kù)及防御反應(yīng)分子網(wǎng)絡(luò)初探 . 42 引言 . 42 實(shí)驗(yàn)材料 . 42 實(shí)驗(yàn)方法 . 42 料準(zhǔn)備 . 42 庫(kù)構(gòu)建 . 42 列測(cè)定及表達(dá)序列標(biāo)簽 . 43 . 44 御反應(yīng)分子網(wǎng)絡(luò)初步分析 . 44 驗(yàn)結(jié)果 . 44 . 44 . 47 . 47 病基因（ 油菜防御反應(yīng)中有重要作用 . 49 錄因子和激酶在油菜抗菌核病機(jī)制中具有重要作用 . 50 胞壁相關(guān)基因在油菜抗菌核病過(guò)程中可能具有重要作用 . 51 菜中可能存在與擬南芥中類似的信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò) . 51 . 54 第四章 油菜對(duì)菌核病誘導(dǎo)抗性分子機(jī)制 . 56 . 56 . 56 . 56 株培養(yǎng) . 56 學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo) . 56 核病原菌活體接種 . 56 . 56 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 . 59 學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)了葉片中防御反應(yīng)基因表達(dá) . 59 御反應(yīng)基因在菌核病原菌接 菌種后的表達(dá) . 63 分析與討論 . 65 第五章 草酸氧化酶轉(zhuǎn)基因油菜抗菌核病機(jī)制的研究 . 67 言 . 67 . 67 . 67 核 . 67 . 67 . 67 基因油菜的菌核病抗性鑒定 . 68 2. 69 草酸調(diào)查 . 69 . 70 . 70 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 . 70 5代轉(zhuǎn) 測(cè) . 70 麥 . 71 轉(zhuǎn) . 71 . 72 降 . 74 . 75 . 75 分析與討論 . 77 第六章葡萄糖氧化酶轉(zhuǎn)基因油菜抗菌核病機(jī)制 的研究 . 80 . 80 . 80 . 80 核 . 80 . 80 . 80 基因油菜的菌核病抗性鑒定 . 81 2. 81 . 81 . 82 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 . 82 株的 . 82 . 83 株對(duì)菌核病抗性增強(qiáng) . 83 . 84 株中 量升高 . 85 株抗菌核病機(jī)制與 其它防御基因的誘導(dǎo)表達(dá)有關(guān) . 85 分析與討論 . 88 第七章 全文結(jié)論 . 90 參考文獻(xiàn) . 91 附錄 信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)的防御反應(yīng)基因 . 108 致 謝 . 120 作 者 簡(jiǎn) 歷 . 121 0 英文縮略表 英文縮寫 英文全稱 中文名稱 落酸 壞血酸氧化酶基