芥子油苷在擬南芥對核盤菌抗性中的作用研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、芥子油苷(Glucosinolate)是一類含氮、含硫的植物次生代謝產(chǎn)物,它的降解產(chǎn)物可降低食草動物的取食或通過吸引取食者的天敵有效地保護(hù)植物免受食草昆蟲的侵害并能防御或減少病原體侵染后造成的傷害甚至直接殺死病原體。因此認(rèn)為它在調(diào)控植物對病原菌等生物性脅迫的抗性中發(fā)揮重要作用。
   核盤菌(Sclerotiniasclerotiorum Libert.)是一種寄主廣泛的死體型病原真菌,它引起的菌核病在世界范圍均有分布,是世界油

2、料作物、蔬菜等農(nóng)業(yè)作物生產(chǎn)上分布最廣、危害最為嚴(yán)重的病害之一。核盤菌侵染植物體可誘導(dǎo)植物細(xì)胞程序性死亡以及防衛(wèi)基因的表達(dá)。本試驗以模式植物擬南芥的多種芥子油苷突變體及對應(yīng)的野生型為材料,研究了核盤菌侵染的生物性脅迫條件下,擬南芥的發(fā)病癥狀、活性氧和相對含水量、相對電導(dǎo)率以及抗性相關(guān)基因表達(dá)的變化,以期闡明芥子油苷在擬南芥對核盤菌抗性中的作用機(jī)理,為通過化學(xué)調(diào)控和代謝工程方法改善作物中芥子油苷的組分與含量以提高作物對核盤菌的抗性提供理論依

3、據(jù)。
   1.建立了核盤菌侵染擬南芥的完整體系,發(fā)現(xiàn)核盤菌可侵染擬南芥Col-0生態(tài)型,癥狀從接種菌絲塊的位置開始發(fā)生,逐漸形成褐色水漬狀病斑,隨后病斑逐漸擴(kuò)大,接菌葉片完全腐爛,整株植物黃化、萎蔫,停止生長,菌絲從接菌部位蔓延并覆蓋到整株上,導(dǎo)致植株完全腐爛甚至死亡;
   2.以擬南芥哥倫比亞生態(tài)型的四種吲哚族芥子油苷突變體(myb51,cyp79b2,cyp79b2cyp79b3,cyp81f2)及野生型Col-

4、0為材料用核盤菌處理研究了吲哚族芥子油苷在擬南芥對核盤菌抗性中的作用。研究發(fā)現(xiàn)吲哚族芥子油苷完全缺失的cyp79b2cyp79b3雙突變體對核盤菌的抗性最弱,表現(xiàn)為發(fā)病率最高、發(fā)病進(jìn)程最快、活性氧增加最多、相對含水量和相對電導(dǎo)率下降比例最大、抗性相關(guān)基因(PDF1.2和PR1)的表達(dá)最低,其次是各種吲哚族芥子油苷和總吲哚類芥子油苷含量均明顯下降的cyp79b2和myb51兩個單突變體,然后是吲哚族芥子油苷的4-甲氧基-吲哚-3-甲基芥子

5、油苷完全缺失的cyp81f2單突變體,最后是擬南芥野生型Col-0,四種吲哚族芥子油苷突變體均比Col-0抗性弱,這表明吲哚族芥子油苷在擬南芥對核盤菌抗性中起著積極重要的作用;
   3.以擬南芥哥倫比亞生態(tài)型的三種脂肪族芥子油苷突變體(myb28,myb29,myb28myb29)及野生型Col-0為材料用核盤菌處理研究了脂肪族芥子油苷在擬南芥對核盤菌抗性中的作用。研究發(fā)現(xiàn)脂肪族芥子油苷完全缺失的myb28myb29雙突變體抗

6、性最弱,表現(xiàn)為發(fā)病率最高、發(fā)病進(jìn)程最快、活性氧增加最多、相對含水量和相對電導(dǎo)率下降比例最大、抗性相關(guān)基因(PDF1.2和PR1)的表達(dá)最弱,其次是長鏈脂肪族芥子油苷完全缺失、短鏈脂肪族芥子油苷減少50%的myb28單突變體和僅短鏈脂肪族芬子油苷減少50%的myb29單突變體,Col-0抗性最強(qiáng)。這表明脂肪族芥子油苷在擬南芥對核盤菌抗性中起一定作用。
   植株發(fā)病癥狀和各類指標(biāo)的數(shù)據(jù)說明,吲哚族芥子油苷和脂肪族芥子油苷均在擬南芥

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