尖孢镰刀菌苜蓿专化型SIX效应基因的鉴定与表达分析

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:junfeng_19860313
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尖孢镰刀菌(Fusariun oxysporum)是一种在世界上广泛分布的土传病原真菌,可危害多种有重要经济价值的作物。尖孢镰刀菌苜蓿专化型(F.oxysporum f.sp.medicaginis,Fom)是紫花苜蓿(Medicago sativa,简称苜蓿)枯萎病的一种病原真菌,严重影响苜蓿的产量和品质。SIX基因是尖孢镰刀菌的一种重要的特异性效应因子,在侵染寄主木质部时可编码SIX蛋白的分泌。但目前关于FomSIX基因的研究相对较少。因此,本研究对FomSIX同源基因进行鉴定,通过土壤接菌法对不同尖孢镰刀菌进行致病性评价,探究不同致病力Fom菌株侵染苜蓿后的相对生物量以及SIX基因表达量。主要结果如下:1.从不同Fom菌株中鉴定出SIX1、SIX8和SIX13三个SIX基因的同源基因。SIX基因的存在与Fom菌株的致病力有关,可从致病力较强的菌株中鉴定出SIX基因,然而不能从弱致病力菌株中鉴定出SIX基因。2.采用土壤接菌法测定了苜蓿地上部和根部病情指数、株高和根长、地上和地下生物量,并对15株尖孢镰刀菌菌株的致病性进行了评价。结果表明,不同菌株的致病力存在差异,对苜蓿幼苗有不同程度的影响。接种不同菌株后,苜蓿幼苗地上部病情指数和根部病情指数分别为15%~57.5%和23%~68.8%,株高和根长分别降低9.63%~44.87%和9.47%~46.15%;地上生物量和地下生物量分别降低44.89%~74.06%和55.95%~77.85%。聚类分析表明Fo12菌株致病力最强,其次为Fo6菌株,Fo4菌株致病力最弱。3.利用q RT-PCR研究了苜蓿根内尖孢镰刀菌在不同时间点的相对生物量变化,发现Fom在侵染早期的相对生物量较侵染后期更高。并且强致病力菌株的相对生物量较高,可在苜蓿根部定量到更多的尖孢镰刀菌,而弱致病力菌株的相对生物量无明显变化。4.Fom侵染苜蓿后不同时间点的SIX基因表达量存在显著差异(P<0.05)。不同菌株的SIX1基因表达量均在3 dpi时达到最大值;Fo3和Fo6菌株的SIX8基因表达量分别在1 dpi和0.5 dpi达到最大值;Fo9、Fo10和Fo12菌株的SIX13基因的表达量均在3 dpi时达到最大值,Fo6菌株的SIX13基因的表达量在1 dpi时达到最大值。除Fo7菌株外,其它菌株的SIX基因表达量在7 dpi后逐渐降低,到14 dpi时SIX基因的表达量处于一个很低的水平。此外,强致病力菌株的SIX基因表达量显著高于其它菌株(P<0.05)。本研究明确了Fom包括SIX1、SIX8和SIX13基因,SIX基因的存在与菌株的致病力相联系。此外,Fom在侵染早期阶段的相对生物量和SIX基因表达量较高,不同致病力菌株间的相对生物量和SIX基因表达量存在显著差异(P<0.05)。本研究对了解FomSIX基因有重要意义,以期为尖孢镰刀菌的有效防治提供理论依据。
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