葡萄抗白腐病候选基因VvPR1功能研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:accessw2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
葡萄(Vitis vinifera L.)既可鲜食,又可用于果汁、葡萄干和葡萄酒等食品的加工,在世界范围内大面积种植,具有十分重要的经济意义。在葡萄的生产种植中,病害是葡萄产量下降的重要因素。葡萄白腐病(Coniothyrium diplodiella(Speg.)Sace.)危害的区域广,且发病严重。喷施化学药剂可以防治病原菌,但会增加生产成本,还会引发食品安全隐患并造成环境污染。所以,在葡萄品种选育的过程中,培育出高抗丰产的葡萄品种尤为重要。本研究通过对24份葡萄种质资源进行葡萄白腐菌的抗性鉴定选择出合适的葡萄品种进行后续试验,并为葡萄抗病种质资源调查提供参考。通过对水杨酸信号通路关键基因的表达分析,并结合同源克隆、亚细胞定位、瞬时转化、VIGS等技术探究葡萄VvPR1基因在葡萄抗白腐病过程中的功能,为进一步探究葡萄对白腐病的抗病机理奠定基础。主要研究结果如下:1.本研究以24份葡萄种质资源为试材进行葡萄白腐菌的抗性鉴定。结果显示‘金星无核’、‘蜜汁’、‘贝达’、‘左优红’、‘双优’、‘双红’和‘康可’表现出较高的抗性,抗性类型为高抗。而属于高感类型的品种有‘爱默无核’、‘无核白’、‘天山’、‘维多利亚’、‘无核白鸡心’和‘无核红宝石’,病情指数均在40以上。2.本试验以抗病葡萄品种‘着色香’叶片为材料,叶片喷施水杨酸处理后接种白腐菌,结果表明白腐菌侵染72小时后的水杨酸处理组叶片病斑面积明显小于对照组叶片的病斑面积。为进一步探索水杨酸信号通路关键基因的表达分析,以‘着色香’c DNA为模板,利用q RT-PCR测定基因表达量。结果显示,接种白腐菌后,葡萄叶片中NPR1及PR1的表达量均持上调表达,而水杨酸处理后,短时间内NPR1及PR1表达量显著高于对照组;水杨酸合成相关基因PAL基因与ICS基因在水杨酸处理后表达量显著高于对照,24 h后均呈现上调表达;水杨酸信号通路转录因子TGA4、PTI6、WRKY70、WRKY53则均呈现先上升后下降的表达趋势,且在水杨酸处理后表达量均显著高于对照组,说明其均参与了葡萄抗白腐病反应,并且受水杨酸调控。3.本试验利用同源克隆技术克隆得到12个不同抗性葡萄品种中的PR1基因,序列比对结果显示抗病品种和感病品种之间VvPR1 CDS序列并无规律性差异位点。生物信息学分析显示,VvPR1蛋白具有SCP-PR-1-like保守结构域,VvPR1蛋白具有4个α-螺旋结构和4个β-折叠结构。同源序列比对显示,VvPR1与茶、中华猕猴桃、紫瓶子草等物种中的PR1同源性较高;亚细胞定位结果显示,PR1蛋白主要分布在膜系统,在抵抗病原菌入侵过程中发挥着重要作用;瞬时过表达及VIGS瞬时沉默结果显示,VvPR1过表达后,‘无核白’叶片对白腐菌抗性增强,而瞬时沉默VvPR1基因后,‘摩尔多瓦’叶片对白腐菌抗性减弱。表明VvPR1基因参与葡萄对于白腐菌侵染的抗病反应,为进一步研究葡萄对白腐病的抗性机制提供了基础。
其他文献
学位
苹果(Malus domestica)是重要的园艺作物,其采后的贮藏性直接影响苹果的经济价值。作为呼吸跃变型果实,苹果果实的成熟主要受植物激素乙烯的调控。现有研究表明赤霉素能够抑制呼吸跃变型果实乙烯的合成,但其中的分子机制尚不清晰。本研究以苹果为试材,利用外源GA3处理成熟期采收的果实,发现GA3延缓了果实后熟的进程。通过转录组测序筛选到一个与乙烯信号转导途径相关的差异表达基因 MdRAV1,GA
学位
大白菜(Brassica rapa ssp.pekinensis)是起源于中国的重要蔬菜作物,广泛种植于中国和东亚地区。在大白菜种植过程中,过早抽薹会导致提前从营养生长转入生殖生长,影响叶球产量和质量;在大白菜采种过程中,过晚抽薹会导致种子繁育困难。因此,大白菜抽薹开花研究有重要意义。本实验以大白菜双单倍体纯系‘FT’为试材,采用萌动种子EMS诱变方法,获得了一份稳定遗传的早抽薹突变体ebm7。在
学位
香气物质是对葡萄(Vitis vinifera L.)果实品质评价的重要依据之一,不同香型的葡萄品种特征香气成分不同,目前关于葡萄香气的研究主要集中在玫瑰香型葡萄特征香气物质,关于草莓香型葡萄果实特征香气物质研究较少。本研究通过QTL定位与转录组分析对草莓香型葡萄香气相关的候选基因进行挖掘,对今后草莓香型葡萄育种工作具有重要的理论和实践意义。本试验以30个葡萄品种和‘着色香’ב红地球’杂交后代为
学位
大白菜作为我国主要的蔬菜作物,每年需求量较高,但根肿病的发生导致其产量急剧下降。本课题组前期通过转录组分析得到一个被根肿菌侵染后在根部显著上调表达的基因BrRGF6。本研究将大白菜抗/感品种作为实验材料,实时荧光定量(RT-q PCR)和组织原位杂交技术对BrRGF6基因的表达模式进行了验证和分析;对拟南芥RGF6基因缺失突变体进行了根肿病抗性鉴定;通过蛋白融合GFP亚细胞定位技术确定BrRGF6
学位
薄皮甜瓜(Cucumis melo var.makuwa Makino)是重要的园艺作物,在我国和东南亚地区广泛种植,具有很高的经济价值。薄皮甜瓜因其根系较浅,在实际生产过程中经常出现连作障碍、土传病害等问题,使甜瓜产量和品质下降。目前,嫁接是解决上述问题行之有效的方法之一。本试验接穗选用薄皮甜瓜‘银泉一号’,砧木选用白籽南瓜‘圣砧一号’,采用双断根顶端贴接法嫁接。首先,对已经明确的薄皮甜瓜/南瓜
学位
番茄(Solanum lycopersicum)是世界上产量和产值最大的蔬菜作物,也是我国设施栽培面积最大的作物。设施番茄生产中,常因逆境导致落花落果,制约番茄产业发展。HD-Zip转录因子是植物特有的一类转录因子,在生长发育的调控、激素的调节以及非生物胁迫的应答等方面有着重要的作用。前人研究发现该家族基因受到生长素的直接调控,参与了多个生长发育过程,但在脱落中作用还未见报道。本文对脱落过程中番茄
学位
CO(CONSTANS)基因编码锌指蛋白家族成员的B-box类蛋白,一般认为其通过调控成花关键基因FT表达在植物光周期响应成花通路中发挥作用。实验室前期研究发现,草莓中的一个CO类基因FvCO4在早期果实中的表达具有组织特异性,且敲除后早期果实发育受阻,证明其参与了草莓果实早期发育,但其具体机理并不清楚。本研究在明确森林草莓FvCO4敲除株后代种子苗和组培快繁苗后代中该基因基因型变化的基础上,通过
学位
番茄(Solanum lycopersicum)逐渐成为人们生活不可或缺的蔬菜之一,人们对番茄也越来越喜爱。番茄的适应性特别强、栽培方式多种多样、各个季节的产量都很高、营养价值也十分丰富并且具有较受欢迎的特殊风味,因此它是世界农业蔬菜栽培的主要种类之一。番茄果实发育及成熟是一个十分复杂的生理生化过程,这一过程需要由多个机制进行联合调控。ARF(Auxin Response Factor)是响应生长
学位
大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekenensis)表皮蜡粉是指覆盖在大白菜植株表面的灰白色物质,主要由长链脂肪酸(C>18)及其衍生而来的醛类、醇类、烷烃类、酮类、脂质类等物质组成,是植物抵御外界环境有害因子的重要屏障。大白菜以叶片为产品器官,表皮蜡粉缺失的叶片表面光滑亮绿,看起来更加鲜嫩,深受消费者喜爱,往往具有较高的商品价值。本研究通过对双单倍体大白菜‘FT’的
学位