南農(nóng)9918感白粉病突變體NM14的創(chuàng)制及在抗病機(jī)理研究中的應(yīng)用.pdf

1、Pm21基因位于簇毛麥（Haynaldiavillosa，2n=2x=14，VV）6V染色體短臂，通過(guò)染色體添加、代換和易位轉(zhuǎn)入普通小麥，對(duì)國(guó)內(nèi)目前所有小麥白粉菌生理小種表現(xiàn)免疫，具有抗性強(qiáng)、抗譜廣的特點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)前期的研究中克隆到了Pm21位置上的一個(gè)抗病關(guān)鍵基因Stpk-V。但是Pm21這個(gè)位點(diǎn)還有沒(méi)有其它抗病基因，以及其抗病機(jī)理還不是很清楚。
　　利用EMS處理攜帶Pm21的抗病品種南農(nóng)9918，經(jīng)多代白粉病鑒定，獲得了一個(gè)遺

2、傳穩(wěn)定的感白粉病突變材料NM14。南農(nóng)9918的感病突變體NM14發(fā)生的是全生育期感病突變，苗期分小種鑒定結(jié)果表明NM14對(duì)所有檢測(cè)的23個(gè)生理小種都表現(xiàn)感病性，23個(gè)生理小種中18個(gè)達(dá)到最高感病級(jí)別4級(jí)。細(xì)胞學(xué)檢測(cè)和分子標(biāo)記檢測(cè)表明，突變體NM14的感白粉病性狀是由6VS上的基因突變導(dǎo)致。通過(guò)配置南農(nóng)9918蘇麥3號(hào)、NM14蘇麥3號(hào)、NM14鄭9405、NM14南農(nóng)9918的雜交組合，對(duì)F1和F2群體進(jìn)行抗病性和分子鑒定，結(jié)果表明突

3、變體NM14中發(fā)生的是單位點(diǎn)隱性突變，而且突變的位點(diǎn)在6VS上。
　　利用數(shù)字基因表達(dá)譜(DGE)技術(shù)對(duì)南農(nóng)9918和突變體NM14受白粉菌誘導(dǎo)后差異表達(dá)基因進(jìn)行篩選和分析，發(fā)現(xiàn)突變體NM14受白粉菌誘導(dǎo)后在轉(zhuǎn)錄水平上ROS的積累量下降、SA信號(hào)通路受阻。同時(shí)，我們還對(duì)感病NM14和感病揚(yáng)麥158受白粉菌侵染后差異表達(dá)基因進(jìn)行篩選和分析，發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄水平上6VS上基因發(fā)生突變的感病NM14和整個(gè)6VS缺失感病的揚(yáng)麥158在對(duì)白粉菌的

4、應(yīng)答上沒(méi)有明顯差異。
　　本研究用組織化學(xué)方法分析了三個(gè)抗感材料受白粉菌侵染后活性氧(ROS)積累、細(xì)胞死亡和菌絲發(fā)育進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明接種白粉菌后24h，NM14和南農(nóng)9918與白粉菌互作位置活性氧積累存在差異，并且互作位置細(xì)胞死亡情況也存在差異;接種白粉菌48h后，NM14和南農(nóng)9918葉片上白粉菌孢子發(fā)育進(jìn)程存在差異，并且吸器指數(shù)也存在差異。NM14與不合6VS的感病材料揚(yáng)麥158相比，在白粉菌的發(fā)育進(jìn)程、吸器形成比例、活性