擬南芥抗病相關基因AtEDR3非寄主抗性的初步研究.pdf

1、農作物的產量及品質深受植物病害的影響,使得農業(yè)糧食生產中安全問題突出并對人們的生活構成嚴重危害。禾谷鐮刀菌作為一種半活體營養(yǎng)型真菌,能夠侵染多種糧食作物和經(jīng)濟作物,如大麥等,同時造成巨大的危害和損失。
　　擬南芥-禾谷鐮刀菌互作模型為實驗切實提供了一個模式系統(tǒng)來研究植物病原菌之間的相互作用。EDR3(ENHANCED DISEASE RESISATNCE3)是擬南芥白粉病抗性基因之一。edr3即可增強植株對白粉病的抗性又可誘導擬南

2、芥的細胞死亡,此抗性依靠于水楊酸信號途徑,而不依賴于茉莉酸、乙烯信號途徑。但是EDR3怎樣調控擬南芥對赤霉病的反應尚不清楚。
　　針對edr3介導的抗性在哪條信號通路中起到何種作用尚不明確,本研究選擇了在SA/JA/ET三大信號通路中占重要位置起至關作用的代表性基因與edr3雜交所得的雙突變體為材料,采用生物學方法,通過鑒定獲得與edr3雜交的純合雙突變體edr3/ein2、edr3/coi1、edr3/sid2、edr3/pad

3、4、edr3/nim1來研究EDR3的功能。
　　禾谷鐮刀菌(Fusarium graminearum)是一種非宿主(針對擬南芥)半活體型真菌,能夠侵染小麥、大麥等多種谷類作物,引發(fā)赤霉病(fusarium head-blight FHB)。由于小麥基因組較大,生命周期較長,致使小麥禾谷鐮刀菌致病機理的研究進展緩慢。本實驗采用已經(jīng)建立的F.graminearum侵染模式植物擬南芥的分析系統(tǒng),來研究植物如何防御F.graminear

4、um的侵染。擬南芥突變體edr3介導了植物對不同病原菌的反應,因此本實驗以edr3為基本材料來研究植物應對F.graminearum的防御反應。實驗結果表明,用不含脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)的F.graminearum孢子懸浮液經(jīng)穿刺侵染Col-0和edr3,觀察接菌8天后的結果,顯示禾谷鐮刀菌可成功侵染其非宿主植物Col-0及edr3。且發(fā)現(xiàn)edr3表現(xiàn)出對禾谷鐮刀菌顯著增強的感病性,并且通過對雙突變體edr3/ein2、edr3/

5、coi1、edr3/sid2、edr3/pad4、edr3/nim1抗性檢測發(fā)現(xiàn)edr3介導的感病性依賴于ET/JA途徑。
　　以上研究結果表明EDR3在擬南芥對F.graminearum抗性中起正調控作用,而EDR3介導的致病機理的研究也將為在農業(yè)生產方面的應用提供新的線索。本文對擬南芥抗病相關基因EDR3的功能進行了初步分析,期望能在對EDR3進一步的研究特別是在非寄主抗性方面的研究來闡述EDR3調控抗病反應的分子機制并可能應