豇豆枯萎病病原菌基因组分析及豇豆抗枯萎病种质资源筛选

来源 :海南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Liudeyuan123
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
豇豆(Vigna unguiculata(L.)Walp.)是我国具有重要经济价值的豆科豇豆属一年生草本植物,每年的种植面积约50万公顷。随着栽培年限的延长,豇豆病害的发生逐年加重,尤其是由尖孢镰刀菌引起的枯萎病已成为阻碍豇豆产业发展的主要因素之一。本研究以海南豇豆枯萎病病原菌以及104份豇豆种质资源为研究材料,通过对豇豆枯萎病病原菌的基因组分析、室内药剂筛选、抗病种质资源筛选、抗感种质防御酶活性测定和丙二醛含量测定以及田间农艺性状调查5个方面对豇豆枯萎病病害和抗病种质资源进行研究,旨在为豇豆抗枯萎病品种选育及抗病机理的研究等方面提供理论基础。研究结果如下:1、通过Illumina Hiseq×10平台对豇豆枯萎病病原菌JDKW-2菌株全基因组的分析,表明该致病菌基因组大小为32.64 Mb,Scaffold为34条,GC含量为53.70%,采用Glimmer 3.0和Gene Mark S软件预测JDKW-2菌株编码蛋白基因,共有9291个。COG、KEGG和GO分别注释了8075、1018和6663个基因,这些基因主要具有细胞合成、代谢、复制、修复、转录等功能。通过r RNAmmer软件和t RNAscan软件预测非编码RNA,共获得102个t RNA、23个5 s RNA、3个5.8 s RNA和3个28 s RNA。PHI注释到的2445个基因中,37.50%是与毒素相关的,也是最多的,其次是可能参与调节病原菌和寄主间的互作有关的胞外酶和分泌系统类基因。此外,CAZy注释的糖苷水解酶家族中的分解酶和纤维素酶基因以及分解木质素的相关基因能参与降解细胞壁,有助于病原菌浸染豇豆植物,导致豇豆枯萎病的发生。2、通过平板菌丝抑制法在室内对14种化学杀菌剂进行筛选,结果表明,这些化学杀菌剂对该病原菌的菌丝均有一定的抑制效果。其中,25%溴菌·壬菌铜、32.5%苯甲·嘧菌酯、68.75%氟菌·霜霉威以及27.12%碱式硫酸铜对豇豆枯萎病菌JDKW-2菌株的菌丝抑制效果最好,EC50值分别为0.199μg/m L、0.004μg/m L、3.002μg/m L和1.564μg/m L。3、采用室内剪根浸根法对104份豇豆种质资源进行枯萎病抗性鉴定,结果表明,高抗品种5份,占4.81%;抗病品种27份,占25.96%;中抗品种30份,占28.85%;感病品种36份,占34.62%;高感品种6份,占5.77%。其中强力油白豆角、极品海特王、青衣仙子、中华五丰圣和柳豇8号为高抗,林丰长地白、鸣翠、特选张塘王、花姑娘·胖儿豇、春秋摘不净和高产绿冠为高感。4、对得到的高抗品种1号(强力油白豆角)和高感品种80号(花姑娘·胖儿豇)进行防御酶活性以及丙二醛含量测定,通过研究豇豆的根和茎内防御酶系活力和丙二醛(MDA)的含量变化,确定其在抗感品种中表达的差异。研究表明,接菌后,POD、PPO、SOD、PAL、CAT以及β-1,3-GA的活性变化在高抗品种中或酶活高峰早于高感品种,或酶活变化幅度大于高感品种,但是MDA的含量在高感品种中显著高于高抗品种。5、将供试的104份豇豆种质资源种植于田间,进行相关农艺性状分析,选取主要的24个农艺性状进行调查,通过主成分、相关性、聚类以及灰色关联法分析,综合评价最终筛选出强力油白豆角、热豇1号、大丰收、绿霸天下、林丰白豇王、林丰真如意、和顺和汉美八号共计8个品种,这些品种表型优良,抗枯萎病能力最强,产量最高,为选育高产抗枯萎病的研究提供材料,为提高豇豆的经济价值提供参考。
其他文献
西瓜生产中经常面临渗透胁迫而导致的产量、品质下降的问题。抗逆锻炼作为一种实用的抗逆栽培技术在西瓜生产中被广泛应用,然而关于抗逆锻炼的具体效果和内在作用机制却并不清楚。最新的研究表明,模式植物拟南芥对曾经遭受的胁迫存在记忆功能,形成胁迫记忆的拟南芥再次遭遇胁迫时,抗性响应比首次胁迫更快、更强烈。抗逆锻炼的西瓜是否也像模式植物拟南芥一样存在胁迫记忆?能否通过抗逆锻炼人为精准调控胁迫记忆的产生?判断西瓜
学位
苦瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌苦瓜专化型(Fusarium oxysporum Schl.f.sp.momordicae)引起的一种土传病害,严重危害苦瓜产业发展。间套轮作栽培模式是减轻土传病害的有效方法之一,葱蒜类蔬菜作物的根系分泌物能够通过改善土壤微生态环境,有效减少土传病害的发生,从而缓解连作障碍。根系分泌物作为植物源杀菌剂对环境和人类健康的危害较小,长期以来被认为是化学杀菌剂的理想替代品。本研究
学位
文心兰(Oncidium hybridum)是一种重要的热带兰花,因其独特的颜色而具有很高的观赏价值,在世界花卉市场中占有重要地位。为了深入挖掘文心兰花色和叶色关键调控基因及其功能,本研究收集文心兰花瓣(柠檬黄和雪莲)和叶片(条纹叶片和正常叶片)共12个样本,首次对文心兰花色和叶色两种性状的调控机制同步进行了转录水平分析。本研究的开展为了解文心兰花色和叶色的分子形成机制、调控机制及遗传基础提供了参
学位
辣椒(Capsicum L.),茄科辣椒属一年或多年生草本植物,因果实具辛辣风味,深受大众喜爱,其辣味成分主要为辣椒素(Capsaicinoids),由苯丙烷代谢路径(PMP)及支链脂肪酸代谢路径(BCFMP)反应合成。苯丙烷类代谢路径是植物自身体内合成次生代谢产物的重要路径,经调控将底物流向辣椒素、木质素、黄酮类、花青素等相关产物。肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)可以催化肉桂酰辅酶A转化为相应的肉桂
学位
WRKY转录因子是植物中十大转录因子家族之一,由WRKYGQK的保守基序和锌指结构组成,在种子萌发、休眠、植物生长、衰老和新陈代谢等生理过程起着至关重要的作用。辣椒(Capsicum annuum)是一年生或多年生茄科辣椒属植物,因其独特的辣味而被广泛种植,成为重要的蔬菜和调味品原材料。辣味主要来源于辣椒果实中的一种生物碱—辣椒素。随着辣椒素在不同行业的应用日益广泛,其需求也在不断地增加。因此,挖
学位
本文以两个在块根数量和鲜重上存在显著差异的甘薯品系‘高系14’及其突变体为材料,对其不同发育时期(30 d、60 d、90 d和120 d)块根中可溶性糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)和淀粉含量、蔗糖分解酶活性以及相关基因家族成员的表达水平、糖转运蛋白相关基因家族成员的表达水平进行测定和比较分析,以明确调控块根数量和大小的关键蔗糖分解酶和糖转运蛋白的种类及其主要基因家族成员。结果如下:(1)‘高系14’的
学位
木薯是世界重要的粮食作物及工业原料、饲料、能源和救荒作物。二斑叶螨是重要外来入侵生物和我国木薯主产区四大有害生物之一,繁殖力强、寄主广泛、生活史短、成灾频繁、药剂防治困难。水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)信号途径是目前已知的作物调控自身防御反应的两个重要信号路径,与作物的抗性关系密切。害虫唾液中的效应因子(Effector)是唾液中某些能够抑制植物防御反应的成分,能够帮助其操控寄主JA、SA,并促进
学位
木霉(Trichoderma spp.)是一种重要的生防真菌,在自然界中分布广泛。木霉菌可在植物根际土壤中存活,也可以定殖于植物根系表面和质外体,通过释放生物活性分子与与植物建立一个互作共生关系,促进植物根系对营养物质的吸收,诱导植物产生抗病性。本实验室前期通过高通量测序技术,筛选出一些在木霉-番茄互作过程中高丰度表达的mi RNA-like-RNA(milRNA),并从中获得一个可能跨界靶向番茄
学位
铁皮石斛(Dendrobium catenatum Lindl.)是我国珍稀中药材,药用价值丰富。铁皮石斛的生长对环境条件要求严苛,长期在不利环境条件中,植株生长受到抑制,药用成分石斛多糖的含量下降,降低其观赏性和药用价值。因此,创制抗逆新种质是提高铁皮石斛商品性和药用价值的当务之急,而挖掘和利用抗逆基因是种质创新的前提。CBL-CIPK是植物体内特有的响应非生物胁迫的信号途径,在植物抗逆过程中起
学位
转录因子(Transcriptionfactor)是一类DNA结合蛋白,通过与特定位点结合,在信号传导中起重要作用。Atf1是ATF/CREB类碱性亮氨酸拉链转录因子家族成员,是HOG MAPK信号途径下游靶标。目前,在许多植物病原真菌中,HOG MAPK信号途径及转录因子Atf1能够在生长发育、胁迫响应或病原菌的致病能力等方面发挥作用,但机理仍不明确。暹罗炭疽菌(Colletotrichum s
学位