楊梅凋萎病抗性機(jī)制研究.pdf

1、楊梅（Myrica rubra）是重要的亞熱帶特產(chǎn)水果，截止目前浙江省栽培面積130余萬畝，產(chǎn)值位居我省各類水果之首。楊梅凋萎病是由異色擬盤多毛孢菌（Pestalotiopsis versicolor）和小孢擬盤多毛孢菌（P.microspora）引起的系統(tǒng)性病害，發(fā)病枝梢逐年增加，最終導(dǎo)致整株死亡，現(xiàn)有主栽品種‘東魁’(Dongkui，DK)對病害高度敏感，嚴(yán)重制約了楊梅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。綜合防控病害取得了一定成效，但是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，推廣抗病品

2、種是最有效可行的方法。我團(tuán)隊(duì)培育的‘早佳’楊梅高抗凋萎病，明確該品種的抗病機(jī)制有利于該品種推廣及品種改良。本文通過對‘早佳’楊梅和‘東魁’楊梅的擬盤多毛孢菌的侵染過程、寄主病原互作基因轉(zhuǎn)錄差異以及防衛(wèi)因子活性變化進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究，以闡明‘早佳’楊梅(Zaojia，ZJ)對凋萎病的抗性機(jī)理。研究結(jié)果如下:
　　1.凋萎病菌侵染抗、感楊梅的過程差異明顯?？?、感楊梅接種凋萎病菌后，冷凍掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，異色擬盤多毛孢菌侵染ZJ的枝條6

3、h后分生孢子出現(xiàn)萎縮，整根菌絲干癟，且末端縊縮嚴(yán)重，未繼續(xù)延伸侵入植物細(xì)胞;相反DK的枝條上分生孢子飽滿，菌絲生長正常，且頂端膨大，有繼續(xù)向植物細(xì)胞內(nèi)延伸的趨勢;石蠟包埋接種凋萎病菌的楊梅枝條并制作切片，顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，接種48、72h后的ZJ枝條橫切面木質(zhì)部細(xì)胞完整，而DK出現(xiàn)明顯的破損。
　　2.凋萎病菌侵染抗、感楊梅的轉(zhuǎn)錄組差異?？?、感楊梅接種凋萎病菌后，利用轉(zhuǎn)錄組測序篩選差異基因，利用熒光定量PCR技術(shù)對差異基因進(jìn)行驗(yàn)證。

4、結(jié)果顯示:在病原菌未侵染時(shí)，MKK4和WRKY40基因以及調(diào)控赤霉素通路的GA2ox7、KAO1、KAO2、RGA和KS基因在ZJ的葉片中的表達(dá)量要顯著高于感病品種DK的葉片，而GA2ox1和KS基因在ZJ的枝條中的表達(dá)量要顯著高于DK的枝條，其它的檢測基因在兩個(gè)品種中的表達(dá)量差異不顯著，說明MKK4、WRKY40等8個(gè)基因在ZJ中對病害的基礎(chǔ)抗性強(qiáng)于DK。病原菌侵染后，ZJ中MKK4和transcription factor TGA4

5、等18個(gè)檢測基因以及調(diào)控赤霉素通路的CPS和GA2ox1等15個(gè)檢測基因表達(dá)量相比0h都有顯著提高，這說明MKK4和transcription factor TGA4等18個(gè)基因以及赤霉素信號通路的CPS和GA2ox1等15個(gè)基因都參與了楊梅對凋萎病菌的抗性誘導(dǎo)。此外，ZJ與DK相比，ZJ葉片中WRKY40，GA2ox7等共7個(gè)基因相對表達(dá)量在檢測時(shí)間內(nèi)大部分時(shí)間點(diǎn)高于DK葉片，而且MADS-box protein、GA2ox7等共15

6、個(gè)基因表達(dá)量在ZJ中先達(dá)到峰值;在枝條中，SBP、GA20ox1等共24個(gè)基因的表達(dá)量在ZJ中先達(dá)到峰值，這些基因可能決定了ZJ高抗凋萎病。
　　3.凋萎病菌侵染抗、感楊梅的防衛(wèi)因子活性差異。ZJ和DK的葉片和枝條的過氧化氫酶(Catalase，CAT)、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia lyase，PAL)、多酚氧化酶(Polyphen

7、ol oxidase，PPO)、過氧化物酶(Polyphenol oxidase，POD)、脯氨酸(Proline，PRO)和抗壞血酸過氧化物酶(Ascorbate peroxidase，APX)在接種后不同時(shí)間內(nèi)的活性水平表現(xiàn)出不同的變化趨勢且在大部分的時(shí)間段高于初始水平，說明ZJ和DK均能夠在病原菌誘導(dǎo)下產(chǎn)生防衛(wèi)反應(yīng)。比較發(fā)現(xiàn)，ZJ枝條的活性氧清除酶SOD、CAT、POD、PRO的活性水平在大多數(shù)時(shí)間段高于DK，這說明ZJ枝條內(nèi)擁有