甘蔗與黑穗病菌互作的分子應(yīng)答研究.pdf

1、由黑粉菌(Ustilago scitaminea Syd．)引起的甘蔗黑穗病是一種世界性病害，也是我國(guó)甘蔗生產(chǎn)的最主要真菌性病害，造成甘蔗感病品種蔗莖產(chǎn)量和蔗糖分的嚴(yán)重?fù)p失，并曾先后淘汰了一些豐產(chǎn)高糖的當(dāng)家品種。解析甘蔗與黑穗病菌互作的分子應(yīng)答，開(kāi)拓分子育種途徑就顯得非常重要。 本研究在綜合應(yīng)用RAPD、SRAP和ITS三種標(biāo)記技術(shù)系統(tǒng)分析我國(guó)甘蔗黑穗病菌分子分化基礎(chǔ)上，利用cDNA芯片、2-DE技術(shù)、MALDI-TOF-TOF

2、/MS以及定量PCR等技術(shù)研究了甘蔗與黑穗病菌互作后的分子應(yīng)答。結(jié)果表明，甘蔗黑穗病菌的分子分化同其地理來(lái)源相關(guān)，具有地域性特點(diǎn)，但與寄主品種無(wú)關(guān)，不存在共分化機(jī)制。 研究結(jié)果還顯示，ITS序列不適合于甘蔗黑穗病菌的系統(tǒng)發(fā)育分析?；谛酒s交和蛋白組學(xué)研究，獲得了36個(gè)上調(diào)表達(dá)基因和20個(gè)差異表達(dá)蛋白。這些上調(diào)表達(dá)的基因其功能涉及光合作用、離子轉(zhuǎn)運(yùn)和核酸代謝等多個(gè)途徑，與轉(zhuǎn)錄因子、蛋白合成與修飾及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的基因也上調(diào)表達(dá)，另

3、有1個(gè)NBS類(lèi)抗病基因；而差異表達(dá)蛋白分別參與蛋白質(zhì)合成、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、光合作用，另有1個(gè)為促進(jìn)植保素合成的細(xì)胞色素C過(guò)氧化物酶、1個(gè)NBS類(lèi)抗病蛋白和3個(gè)未知蛋白。根據(jù)擬南芥RPS2基因、煙草N因和亞麻L(zhǎng)6基因的保守結(jié)構(gòu)域，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)并引物，采用RT-PCR技術(shù)從甘蔗基因組DNA和cDNA中，克隆了11條NBS類(lèi)抗病基因類(lèi)似物。對(duì)編號(hào)為EF155648的NBS序列采用RACE技術(shù)，獲得了一條2985 bp全長(zhǎng)cDNA序列(Accession

4、number：EF155654)，記作SNLR，該基因包括一個(gè)2661 bp的完整開(kāi)放讀碼框(ORF)和一個(gè)29 bp的poly-A，屬于non-TIR-NBS-LRR類(lèi)抗病相關(guān)基因。定量PCR分析表明，SNLR基因可能與黑穗病抗性有關(guān)。 此外，本研究還利用RAPD和BSA相結(jié)合的方法，篩選了能夠應(yīng)用于甘蔗黑穗病抗性評(píng)價(jià)的分子標(biāo)記并成功轉(zhuǎn)化為SCAR標(biāo)記SC619，該標(biāo)記具有應(yīng)用于育種輔助選擇的潛力。 綜上所述，甘蔗與黑