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： 受体激酶基因LRR-RK4表达与烟草赤星病抗性关系及其对氮肥施用量的响应
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 受体激酶基因LRR-RK4表达与烟草赤星病抗性关系及其对氮肥施用量的响应/.赵美威著/.赵正雄, 吴劲松指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.29 |
| 载体形态项： | 101页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 农学与生物技术学院, 学号2019110017 |
| 提要文摘： | 烟草赤星病是一种由链格孢菌引起的叶斑类病害，主要发生在烟叶成熟期，具有潜育期短、爆发快等特点。此病害严重影响烟草产量及烟叶品质，给烟农带来不可估量的损失。田间生产实践发现不同氮水平条件下烟草赤星病发病情况有明显差异，并且不同烟草品种间赤星病发病情况也有不同，但分子机理未知。LRR-RKs是植物中最大的跨膜类受体激酶亚家族，其与植物的发育和多种防御相关反应如细胞增殖、干细胞维护、激素信号、宿主特异性和非宿主特异性防御反应等有密切的关系。前期研究发现，烟草在赤星病菌侵染后其NaLRR-RK4表达有变化，但是否与其抗性有关尚不清楚。基于此，以野生的二倍体渐狭叶烟草（N. attenuata）和主要栽培品种（分别为K326和红花大金元）（N. tabaccum）为试验材料，探讨NaLRR-RK4在烟草抗赤星病中的分子机制及其对生产中氮肥施用的响应差异。以为生产中赤星病的绿色防控提供理论基础，主要结果如下： 1、NaLRR-RK4 / NtLRR-RK4是烟草抗赤星病菌侵染的关键响应基因。 转录组实验数据发现野生烟草受赤星病菌感染后受体激酶基因NaLRR-RK4被大量诱导。病毒诱导的基因沉默（VIGS）和RNA干扰技术（RNAi）沉默显示，赤星病菌侵染后NaLRR-RK4-RNAi和VIGS-NaLRR-RK4植株的坏死病斑明显大于野生对照组植株。赤星病菌侵染后栽培烟草K326和红花大金元的NtLRR-RK4-RNAi植株的坏死病斑也明显大于其对照组植株。确定了NaLRR-RK4 / NtLRR-RK4是烟草抗赤星病菌侵染的关键响应基因。 2、NaLRR-RK4通过调控NaERF109、防御素和植保素Scopoletin的合成参与烟草抗赤星病过程。 NaLRR-RK4-RNAi沉默植株和对照植株接种赤星病菌后取样进行转录组测序发现：与对照相比NaLRR-RK4-RNAi沉默植株中转录因子基因NaERF109、防御素基因NaDEF19和植保素合成关键基因NaF6'H1表达量下降；VIGS的NaERF109植株中NaDEF19和NaF6'H1的表达量下降。说明NaLRR-RK4调控转录因子NaERF109，并且NaERF109调控NaF6'H1和NaDEF19参与烟草抗病。 3、不同施氮量对不同品种栽培烟草赤星病发生有重要影响，相同的氮水平条件下，红花大金元的发病情况比K326严重。 不同施氮量处理栽培烟草K326和红花大金元，接种病原菌后进行病情调查。病情指数统计实验显示，病情发生程度与品种及施氮量有一定的规律：随着烟叶接种后时间的延长，病情逐渐加重。不同施氮量间比较，赤星病的发病率总体上随施氮量增加而增加，并且在相同的时间点，相同的氮水平条件下，红花大金元的发病情况比K326严重。 4、氮肥抑制栽培烟草中NtLRR-RK4、NtERF109、NtF6'H1和NtDEF19的表达，且同一氮水平同一时间点K326植株中这些基因的表达量明显高于红花大金元。 对K326和红花大金元施以不同剂量的氮肥，接种病原菌后进行取样检测。结果显示，随着施氮量的增加烟草叶片中NtLRR-RK4、NtERF109、NtF6'H1和NtDEF19的表达量显著性降低，随着叶片侵染的时间延长这些基因也显著降低，并且赤星病菌侵染的同一氮水平同一时间点K326植株中NtLRR-RK4、NtERF109、NtF6'H1和NtDEF19的表达量明显高于红花大金元。 5、施氮量影响感病后栽培烟草中黄酮类抗氧化物的积累及抗氧化酶的活性。 对栽培烟草施以不同剂量的氮肥，然后取接种赤星病菌后不同时间点片叶进行检测。结果显示：随着施氮量的增加，类黄酮积累量降低，并且在同一施氮量水平的同一时间点，K326中类黄酮含量大于红花大金元。随着施氮量的增加，抗氧化酶活性降低，并且在同一施氮量水平的同一时间点，K326中抗氧化酶的活性大于红花大金元。 综上所述，本论文发现一个潜在的受体激酶基因LRR-RK4在烟草抗赤星病菌中起着重要作用。一方面，在野生烟草中NaLRR-RK4通过转录因子NaERF109正向调控防御基因NaDEF19和植保素Scopoletin的合成酶基因NaF6'H1的表达。另一方面，NtLRR-RK4在不同烟草品种间的表达有明显差异，并且不同氮水平条件下NtLRR-RK4的表达也有明显差异，随着施氮量的增加烟草中NtLRR-RK4的表达量降低，烟草赤星病的发病率升高。此外，还进一步解析了氮肥水平对抗病基因NtLRR-RK4调控抗氧化系统的影响。本研究结果加深了对烟草抗赤星病菌分子机制的认识及抗病基因对氮肥的响应，为培育和选用抗赤星病品种、合理施肥，从根本上解决烟草赤星病病害奠定了基础。 |
| 并列题名： | Association between the expression of receptor kinase gene LRR-RK4 and resistance to tobacco red spot disease and its response to nitrogen application rate eng |
| 题名主题： | 野生烟草 栽培烟草 LRR-RK4 赤星病 抗氧化酶 施氮量 学位论文 |
| 中图分类： | S435.72-533 |
| 个人名称等同： | 赵美威 著 |
| 个人名称次要： | 赵正雄 指导 |
| 个人名称次要： | 吴劲松 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |