基于镰刀菌酸的黄瓜枯萎病抗性鉴定方法及其应用研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gustczh
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
由尖孢镰刀菌引发的枯萎病严重影响黄瓜的生长发育并且导致其产量和品质的下降。镰刀菌酸(fusaric acid,FA)是所有瓜类枯萎病菌都能合成分泌的非专化特异型毒素,也是枯萎病菌致病的关键因子。目前许多研究表明黄瓜等作物对FA的抗性与其对枯萎病菌的抗性高度正相关。本研究建立了一种用FA鉴定黄瓜枯萎病抗性的方法,并检测FA胁迫下黄瓜幼苗根系生长、活性氧产生、离子渗透、光合效率等生理指标,用对FA抗性存在显著差异的黄瓜自交系材料CsFA-R1(抗病)和CsFA-S1(感病)分别作为父本和母本,通过人工杂交和自交构建F2分离群体,用建立的叶盘法对黄瓜抗FA的相关性状进行遗传分析,采用BSA-seq技术对黄瓜抗FA基因进行初步定位,并结合转录组分析挖掘目标区间内的候选基因,通过实时荧光定量验证候选基因的表达谱,并构建瞬时表达载体对候选基因进行初步功能分析。本研究为黄瓜枯萎病抗性鉴定提供了新方法,并为黄瓜枯萎病抗性育种及抗性基础研究提供依据。主要研究结果如下:1.建立了用镰刀菌酸鉴定筛选黄瓜抗枯萎病植株的方法,即叶盘处理法。2.研究了黄瓜响应FA胁迫的生理机制,结果表明FA处理能抑制黄瓜根系生长,导致黄瓜叶片的细胞膜通透率升高、活性氧含量升高,最大光合效率(Fv/Fm)降低、实际光合效率Y(II)降低,并且发现这些测定的生理反应在抗感枯萎病的黄瓜材料CsFA-R1和CsFA-S1中存在明显差异。3.用叶盘法对F2分离群体进行抗性鉴定,筛选出极端抗感单株进行BSA-seq分析,发现2个潜在的黄瓜抗镰刀菌基因位点,分别位于第3号和第5号染色体上,其中定位在第5号染色体上的ΔSNP峰最明显,该位点命名为CsFAR1,位于5号染色体的3.51 Mb-6.79 Mb,区间大小为3.28 Mb,共有178个基因。4.对FA处理后的黄瓜CsFA-R1和CsFA-S1根、叶转录组测序分析检测到20797个表达基因,通过WGCNA分析,获得了在抗感材料中基因差异表达的2个模块(black module和red module),分别有433个基因和571个基因,KEGG分析显示富集到差异基因较多的是植物激素信号转导和剪接体通路,富集程度较大的自噬调节和氮代谢等通路。5.通过定位区间的基因与抗感材料基因差异表达模块中的基因交集分析,结合BSA-Seq提取的SNP信息,发掘出16个候选基因,通过基因功能注释初步挑选其中3个候选基因进行了表达谱验证和瞬时表达亚细胞定位分析,荧光定量结果显示;CsFAR1-3在感病材料根、叶中表达量都显著高于抗病材料而CsFAR1-2在抗病材料根、叶中表达量都显著高于感病材料,候选基因CsFAR1-1在根种抗病材料表达量高于感病材料,在叶中却与之相反;瞬时表达结果显示:CsFAR1-1和CsFAR1-2在核质中表达,CsFAR1-3在细胞质中表达。
其他文献
荧光探针是具有特殊光学性质的一类物质,可以与目标检测物进行特异性响应从而引起探针分子的结构或构象的变化,在外界光源的照射下可以发射出不同的荧光信号,以此建立对目标物的分析与检测。由于具有较高的灵敏度、较好的选择性,荧光探针已成为现代分析的一种重要工具,在环境、药物、生命科学等领域得到了广泛的应用。其中有机小分子荧光探针因其灵活的可修饰性,发光性,易调控、生物相容性较好等优点,在气体小分子、金属离子
学位
白皮黄瓜因其果皮白净、果肉白色且爽脆等特点,作为特色黄瓜,在市场上认可度逐年增加。本试验利用8个白皮黄瓜高代自交系作为亲本,按照完全双列杂交Ⅱ配制28个杂交组合,通过调查亲本和组合的各性状表现,并进行配合力、杂种优势等遗传参数的分析,旨在了解各亲本的遗传和表型特性,同时筛选出具有商业潜质的优秀杂交组合,结论如下:(1)主要性状的遗传变异。除了瓜粗和可溶性糖外,瓜长和单株瓜数等主要性状均呈不同程度显
学位
手性4-二甲氨基吡啶(简称DMAP)是一类具有较高催化活性的手性亲核催化剂,广泛用于各种酰基转移反应。多数手性DMAP催化剂存在合成步骤过长、产率较低、难以分离纯化等缺点。因此,发展一种高效合成手性DMAP的方法有着重要的研究意义。本文使用简单且廉价易得的3-溴DMAP和L-脯氨酰胺原料,通过Ullmann反应一步形成新的C-N键,高效合成了C-3位氨基取代的手性DMAP催化剂。同时该方法也可用于
学位
恩施马铃薯产业在湖北省农业生产上占据着重要地位,但病毒病严重阻碍了当地马铃薯产业的发展。为了了解恩施地区主要马铃薯病毒病流行情况,本研究以恩施不同海拔和区域的118个取样点收集的442份农户自留种薯为材料,通过酶联免疫吸附法和二代测序技术检测了样品中的主要马铃薯病毒病,并利用反转录聚合酶链式反应技术进一步分析了相关病毒株系的多样性,为恩施地区马铃薯引种、育种和病毒病防治提供依据。主要研究结果如下:
学位
小白菜(Brassica rapa ssp.Chinensis Makino),属于十字花科芸薹属白菜亚种,其营养丰富,环境适应性较强,生长周期短,产量高,在我国蔬菜产量上占有很大比重。但其在生长期间易受环境影响,出现节间伸长现象。本研究选择节间伸长明显的‘汉优’与‘WS258’等7个节间不易伸长的自交系配制杂交组合,构建‘汉优’与‘WS258’的F2分离群体,并利用BSA测序方法分析小白菜节间伸
学位
培育无核果实是柑橘的主要育种目标之一。沃柑果实高糖低酸,品质优良,是近年深受消费者和种植者欢迎的晚熟品种,但其果实有籽,甚至多籽,极大地影响了其商品性。三倍体由于减数分裂异常,不能形成正常的雌雄配子,为天然的无核品种。果树中的天然三倍体多通过实生选种和芽变选种的方式获得。从单胚性二倍体沃柑的实生苗中挖掘自然产生的三倍体为一条选育无核沃柑新品种的重要途径。本研究以沃柑实生后代为试材,筛选并创建沃柑实
学位
番茄黄化曲叶病毒病(Tomato yellow leaf curl virus disease)是由菜豆金色花叶病毒属病毒引起的病害,感染该病害的植株番茄产量和品质均严重受损,对农业生产有重要影响,因此培育抗病新品种是解决番茄黄化曲叶病毒病危害的重要途径。随着人们生活水平的提高,消费者对番茄品质有着更高的要求,为满足市场需求,培育好吃、好看的番茄势在必行。本课题采用分子标记辅助选择,结合田间农艺性
学位
含氮杂环化合物普遍存在于天然产物和药物活性分子当中,其中部分黄嘌呤衍生物可作为各种腺苷受体拮抗剂或磷酸二酯酶抑制剂。传统的合成稠环黄嘌呤衍生物的方法往往依赖于过渡金属催化剂以及氧化剂的使用,而且反应条件比较苛刻。随着有机电化学的发展,有机电合成表现出很多优势,它不仅能提高原子的利用率,而且可以避免使用过量的氧化剂,是一种绿色高效的合成方法,已经成为各种碳氮键偶联反应理想的替代工具。本文选用5-(吡
学位
荧光成像技术因其独特的优势,如极高的灵敏度,优良的选择性,良好的时空分辨率,可实现生物样品的无损成像,在分析化学,生物医学中得到了越来越多的应用。而相较于传统的荧光探针,近红外荧光探针(λex>650 nm)具有更低的光毒性,更深的穿透深度和更小的背景荧光。因此具有更大的成像优势,能够在活体层面为化学家,生物学家和临床医学诊断提供更全面,更准确的成像信息。亚甲基蓝染料是一种新型的近红外荧光染料,具
学位
番茄(Solanum lycopersicum)是一种经济价值很高的作物,它不仅味道鲜美,还有很高的营养价值。加工番茄产业是新疆的一大优势产业,但新疆地处干旱半干旱地区,该产业受到水资源匮乏的严重威胁,因此培育耐旱的加工番茄品种成为重要育种目标。通过传统育种培育耐旱农作物品种存在表型筛选十分复杂、成本高昂和费时费力等障碍,分子育种技术能够大大提高育种效率,缩短育种年限。运用分子标记辅助选择(MAS
学位