小麥新品系L699抗病基因Pm40介導(dǎo)的抗白粉病防御機(jī)制研究.pdf

1、小麥白粉病是由禾布氏白粉菌小麥?；?Blumeria graminis f.sp.tritici，Bgt)引起的真菌病害，是小麥生產(chǎn)中普遍發(fā)生、為害嚴(yán)重的病害之一。近年來，由于高投入、單一化的種植導(dǎo)致小麥白粉病在各生產(chǎn)區(qū)發(fā)生加重，嚴(yán)重影響了小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。每年因?yàn)樾←湴追鄄〉陌l(fā)生導(dǎo)致我國(guó)小麥減產(chǎn)5～19％，病害發(fā)生嚴(yán)重時(shí)期減產(chǎn)達(dá)30％，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。雖然農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中防治小麥白粉病的方法有很多，但是就目前而言，選用抗病品種是防治小

2、麥白粉病最經(jīng)濟(jì)、有效、環(huán)境友好的途徑。然而，由于白粉病菌生理小種多，適應(yīng)范圍廣、變異快，導(dǎo)致目前我國(guó)小麥生產(chǎn)種植面臨抗源單一、抗病基因分布不合理和現(xiàn)有的有效抗性基因尚未得到充分的利用等問題，因此，迫切需要對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的小麥材料進(jìn)行全面了解和深入分析，結(jié)合抗性結(jié)果對(duì)小麥材料進(jìn)行抗源改良，基因整合，以此推進(jìn)我國(guó)小麥抗性品種的育種進(jìn)程。近年來選育的一個(gè)含有白粉病抗病基因Pm40的小麥栽培新品系L699表現(xiàn)為高抗，豐富了小麥抗白粉品種資源，但國(guó)內(nèi)

3、外對(duì)其抗病機(jī)制尚無研究報(bào)道。
　　本研究以含有抗病基因Pm40的小麥新品系L699為試驗(yàn)材料，以抗病品種NM836和感病品種CN26分別為抗、感對(duì)照，通過Bgt接種后，檢測(cè)比較不同時(shí)間點(diǎn)抗病相關(guān)防御反應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化情況，以探究Pm40介導(dǎo)的小麥新品系L699對(duì)白粉病的抗病機(jī)制。通過研究得出如下結(jié)果:
　　1、通過對(duì)小麥與Bgt互作的細(xì)胞學(xué)特征的顯微觀察發(fā)現(xiàn)，接菌24～48 h后，抗感病小麥葉片細(xì)胞均形成了乳突，隨后，Bgt可成

4、功穿透感病品種CN26的乳突，進(jìn)一步發(fā)育形成吸器和二級(jí)菌絲，而在抗病材料NM836和L699上，Bgt因無法找到侵入點(diǎn)，附著胞芽管不斷伸出，且出現(xiàn)大量分支畸形，NM836和L699與感病品種CN26相比乳突形成率顯著增高。Pm40介導(dǎo)的L699細(xì)胞反應(yīng)與抗病品種NM836相似。
　　2、采用DAB和臺(tái)盼藍(lán)染色法，觀察不同小麥品種活性氧(ROS)和過敏性反應(yīng)(HR)發(fā)生情況發(fā)現(xiàn)，經(jīng)Bgt誘導(dǎo)抗病材料NM836和L699的ROS迅速產(chǎn)

5、生，且顯著高于CN26;伴隨著ROS的產(chǎn)生，三個(gè)小麥品種的HR也被誘導(dǎo)，抗病品種HR的水平顯著高于CN26;通過對(duì)抗氧化物酶類活性分析發(fā)現(xiàn)，與CN26相比，NM836和L699體內(nèi)的CAT和POD在Bgt接種后迅速被激活且水平較高，SOD變化不明顯。
　　3、采用qRT-PCR對(duì)Bgt接種后抗病基因表達(dá)情況進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，24～48 h后，各個(gè)抗病基因的表達(dá)水平在不同程度的增加，但L699體內(nèi)的抗病基因表達(dá)水平明顯高于CN26和NM