书目详细信息
： 香蕉野生种Pahang对枯萎病菌4号生理小种热带型的抗侵染机制研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00(估)缴送 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 香蕉野生种Pahang对枯萎病菌4号生理小种热带型的抗侵染机制研究/.张磊著/.王云月, 郑泗军, 唐威华指导 |
| 出版发行项： | 2019.01.03 |
| 载体形态项： | 80页:;+图表:;+30cm |
| 提要文摘： | 香蕉，包括鲜食蕉和煮食蕉，不仅是许多发展中国家出口的重要经济作物，而且还是一些热带和亚热带地区的主要粮食作物。然而，全球香蕉产业的发展受到香蕉枯萎病的严重威胁。香蕉枯萎病是一种典型的维管束和土传真菌病害，由尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc）侵染所致，其中4号生理小种热带型（Tropic race 4, TR4）危害最重。筛选可靠的Foc TR4抗性材料，并探索其潜在的防御机制对于香蕉未来的抗病育种计划至关重要。二倍体香蕉野生种Pahang在重病田种植对Foc TR4完全免疫，在温室伤根接种试验中对Foc TR4具有高度抗性，且双单倍体Pahang基因组已完成测序。研究Pahang抗枯萎病机制有着十分重要的理论意义和应用价值。但是截止目前，Pahang在细胞组织学和分子水平方面的抗侵染机理研究至今仍未开展。 我们通过PEG介导的原生质体转化方法，将荧光蛋白基因转入云南西双版纳分离的强致病Foc TR4野生型菌株，获得与野生型菌株生物学特性和致病力相一致的荧光工程菌株AmCyan-Foc TR4。将高度抗病野生种Pahang和高度感病栽培品种Brazilian同时接种AmCyan-Foc TR4，观察病菌侵染差异。接种后第3天，Foc TR4菌丝通过伤口侵入Pahang和Brazilian的根系维管束；接种后第7天，病菌向上不断延伸至球茎；接种后第14天，Pahang球茎内真菌生物量和坏死程度明显低于Brazilian。伤根接种后前7天，Pahang和Brazilian的根部感染过程相似；但7天后，Pahang球茎内菌丝的生长明显延后。表明Pahang抑制病菌在球茎内的增殖是其抗枯萎病的机制之一。 根据Foc TR4在Pahang和Brazilian球茎内的侵染进程、病状以及病情指数差异，我们选取接种后第0、1、7和14 天时期的香蕉球茎中心柱组织进行取样，获得转录组数据进行分析。通过Pahang和Brazilian未接种前样品基因表达谱对比（P_untr vs. B_untr），共筛选6319个差异表达基因（Differentially expressed genes, DEGs），其中Pahang较高表达DEGs 3867个，且在植物-病原菌相互作用、植物激素信号转导、类黄酮生物合成和芳香化合物的降解等抗病相关途径中显著富集；而Brazilian 较高表达DEGs 2452个，仅在核糖体途径中显着富集。表明未接种前Pahang本身较高表达基因对病菌侵染起主动防御作用。 将Pahang和Brazilian接种后第一天样品分别与其浸水对照样品基因表达谱进行对比（P_1dpi vs. P_1dmo, B_1dpi vs. B_1dmo），Pahang接种后第1天筛选获得11个差异表达基因（DEGs），进一步通过旁系同源包含表达（Paralog inclusive expression, PIE）分析表明其中8个DEGs上调表达，且基因编码的蛋白参与病原菌防御反应，包括2个病程相关蛋白1（PR1，Ma03_g08140，Ma08_g34150 / Ma08_g34160）、1个天冬氨酸蛋白酶（ASP，Ma03_g03840）、1个过氧化物酶（POD，Ma06_g10290）、1个多酚氧化酶（PPO，Ma08_g34740）、1个GDSL脂肪酶（GLIP，Ma02_g12980）、1个几丁质酶（CHIT，Ma08_g28490）和1个细胞色素P450（P450，Ma05_g26350）。相反，Brazilian接种后第1天没有DEGs表达，表明Pahang比Brazlian较早启动防御反应。 将Brazilian接种后筛选到的所有DEGs（B_1dpi vs. B_1dmo & B_7dpi vs. B_7dmo & B_14dpi vs. B_14dmo）进行GO富集分析，在生物进程和分子功能中最显著富集的GO terms分别是氧化还原过程和氧化还原酶活性。表明氧化物的积累在植物病菌互作中发挥重要作用。KEGG富集分析，最显著富集的通路为苯丙素生物合成通路。进一步分析此通路中阿魏酰辅酶A（Feruloyl CoA）合成途径中关键酶基因的表达，发现咖啡酰辅酶A（CCoA）合成上游的所有酶基因均上调表达。CCoA是咖啡酰辅酶A 甲基转移酶（CCoAOMT）的底物，底物（CCoA）的增加将改变CCoAOMT催化反应的化学平衡，并增加阿魏酰辅酶A的产生，这有助于加强细胞壁以应对病原菌的攻击。阿魏酰辅酶A的增加，可以赋予香蕉对枯萎病菌的数量抗性。 该研究通过Foc TR4侵染进程差异观察和香蕉不同部位病菌含量的测定，发现Pahang可以抑制球茎内菌丝的生长，对枯萎病具有持久的抗性；通过香蕉球茎转录组数据分析，发现Pahang本身较高表达基因对Foc TR4起主动防御反应，并且在病菌侵染早期及时启动防御反应；通过DEGs筛选、PIE分析以及RT-qPCR验证获得了一些潜在的抗病相关基因，为香蕉抗病育种提供优异的基因资源。通过该研究，提高了我们对Pahang抗Foc TR4侵染机制的认识，对今后的抗病育种具有一定的指导意义。 |
| 并列题名： | The resistant mechanism of wild Musa acuminata ‘Pahang’ against Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4 eng |
| 题名主题： | 香蕉 尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种热带型 原生质体 侵染进程 转录组 差异表达基因 旁系同源包含表达 学位论文 |
| 中图分类： | S436.68-533 |
| 个人名称等同： | 张磊 著 |
| 个人名称次要： | 王云月 指导 |
| 个人名称次要： | 郑泗军 指导 |
| 个人名称次要： | 唐威华 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20200317 |