论文部分内容阅读
番茄白粉病近年来在北方设施和露地番茄上发生危害严重,且有蔓延之势。目前番茄抗白粉病品种缺乏,而选用抗病品种是防治番茄白粉病的理想途径,抗白粉病机制的研究则是番茄抗病育种的基础和前提。非寄主抗性是植物识别并抵御潜在病原菌侵染的最普遍抗病机制,细胞骨架在植物非寄主抗性中发挥重要作用。本研究观察了番茄白粉菌在非寄主小麦上的侵染和主要抗病性反应;微丝骨架解聚对番茄白粉菌与小麦非寄主互作中主要抗病性反应的影响;以及微丝骨架解聚因子ADF4和病程相关蛋白基因PR1,PR2和PR3在非寄主互作中的表达特征。研究结果为进一步加深对非寄主抗性机制的了解提供依据。主要结果如下:1.番茄白粉菌在非寄主小麦上的侵染研究:组织学染色结果表明,番茄白粉菌在非寄主小麦上可以正常萌发。在12 h萌发率为77.5%,24 h萌发率达到85%以上;孢子萌发产生芽管;后形成裂瓣状附着胞,裂瓣数目1~5个;之后在附着胞下端观察到乳突的形成,乳突产生随时间推移呈上升趋势,到96 h时达到最高,为39.11%。2.番茄白粉菌与小麦非寄主互作中的主要抗病性反应研究:DAB和台盼蓝染色结果发现,在小麦与番茄白粉菌的互作中活性氧积累(H2O2)和过敏性坏死(HR)大量产生;活性氧在非寄主互作早期大量积累,并于24 h达到峰值;过敏性坏死数目逐渐增加,96 h坏死率最高,达到86.35%。结果表明活性氧积累和坏死的产生仍是非寄主小麦抗番茄白粉病的主要机制。3.微丝解聚对番茄白粉菌与小麦非寄主互作中主要抗病性反应的影响:微丝骨架解聚剂(CE)处理小麦叶片后接种番茄白粉菌,发现H2O2与HR等抗病反应产生数目减少并延迟。CE处理后H2O2积累与HR产生数目均低于对照处理,结果表明微丝骨架在小麦抗非致病菌侵染过程发挥着重要作用。4.qRT-PCR分析微丝骨架解聚因子ADF4和病程相关蛋白基因PR1,PR2和PR3在非寄主互作中的表达情况:结果表明微丝解聚因子ADF4除36 h上调表达量较高,其余时间点表达量均非常低。ADF具有促进微丝解聚的作用,ADF4表达量低有利于植物非寄主抗性,微丝骨架的聚合可能为植物的非寄主抗性所需;同时病程相关蛋白基因PR1,PR2及PR3在小麦抗番茄白粉病侵染的初期快速而大量的表达,PR1,PR2和PR3三个病程相关蛋白基因均在12 h达到上调表达量的峰值。表明PR基因参与到小麦抵抗番茄白粉菌侵染初期的非寄主互作中。