【摘 要】
：
番茄青枯病（Bacterial wilt）是由青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的,是世界范围内危害最严重的茄科植物病害之一。使用番茄抗病品种是防治青枯病最有效且环保的措施,而研究抗病机理可为病害防治及育种提供直接指导。番茄Solyc07g056190.2基因是本实验室前期从番茄抗、感材料分析得到的差异表达基因,本研究对其功能进行进一步研究。试验得到的主要结果如下:1
【基金项目】
：
国家自然科学基金（31972402）； 广东省农业种业共性关键技术创新团队项目；
论文部分内容阅读
番茄青枯病（Bacterial wilt）是由青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的,是世界范围内危害最严重的茄科植物病害之一。使用番茄抗病品种是防治青枯病最有效且环保的措施,而研究抗病机理可为病害防治及育种提供直接指导。番茄Solyc07g056190.2基因是本实验室前期从番茄抗、感材料分析得到的差异表达基因,本研究对其功能进行进一步研究。试验得到的主要结果如下:1、序列分析表明,Solyc07g056190.2编码的蛋白具有HMA和异戊二烯化两种结构域,其HMA结构域缺少核心保守的Cys-X-X-Cys基序,该基因属于HIPP家簇（Heavy metal-associated isoprenylated plant protein,重金属相关的异戊二烯基化植物蛋白）,命名为SlHIPP39-like。2、qRT-PCR分析结果表明,抗病材料Hawaii7996接种青枯菌后第3 d,SlHIPP39-like基因在根、茎中的相对表达量分别是未接种时的109.7倍和8.0倍,第5d时分别为81.6倍和12.6倍;感病材料M82接种前后表达量都比较低。构建SlHIPP39-like基因的VIGS载体,注射侵染抗病番茄叶片后20 d基因表达量降低了60.78%,此时接种番茄青枯菌,7 d后发现基因沉默植株抗青枯病能力减弱。以上试验证明SlHIPP39-like基因确实是一个抗青枯病相关基因。3、外源激素SA使SlHIPP39-like基因上调表达,外源激素JA、ABA使该基因下调表达,在高温、低温和盐胁迫下表达上调,但在干旱胁迫下表达下调;在各种胁迫处理后的2 h即可见明显的表达差异。另外,SlHIPP39-like基因在番茄不同组织部位中的表达情况存在差异,在叶片和根中表达量最高。说明该基因能快速响应多种非生物胁迫,可能与抗逆有关。4、利用CRISPR/Cas9敲除载体对抗病番茄Hawaii7996进行遗传转化,获得1株缺失5个碱基的杂合突变体,T0植株中SlHIPP39-like基因表达量比对照降低5.1倍;利用过表达载体p TF101S对感病番茄M82进行遗传转化,获得2株转基因植株,T0植株中SlHIPP39-like基因表达量比对照提高13.2倍和121.3倍。以上转基因植株都收获了种子,为进一步抗性接种鉴定及从组织结构层面抗性机理研究奠定了基础。5、抗、感材料间对病原菌反应存在明显差异,接种后3 d观察,易感番茄M82出现叶片萎蔫,抗性番茄Hawaii7996大多数植株在接种后5 d后仍保持直立状态。茎部的扫描电镜观察结果显示,木质部导管区域由于青枯病菌定殖而强烈压缩。在接种后5 d时,M82表现出比Hawaii7996更严重的导管堵塞,说明番茄青枯菌堵塞导管引起水分运输障碍是上部叶片萎蔫的原因之一。
其他文献
荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是一种常绿果树。荔枝的假种皮含有大量可溶性糖,不同荔枝品种糖的组分不同,因己糖/蔗糖比例的不同而分为蔗糖积累类型‘无核荔’、中间积累类型如‘三月红’和还原糖积累类型如‘妃子笑’,且假种皮中糖分组成与种胚败育密切相关。根据种胚败育情况,荔枝可分为大核品种如‘黑叶’、焦核品种如‘糯米糍’和部分焦核品种如‘兰竹’。荔枝的蜜腺属于淀粉型蜜腺,其分泌蜜量多
龙眼（Dimocarpus longan Lour.）是南亚热带地区重要的常绿经济果树。然而龙眼喜温忌冻,温度一直是限制龙眼地理分布的主要因素,周期性的低温霜冻对龙眼产业造成严重的经济损失。除此之外,我国龙眼的主栽品种成熟期过于集中,且保鲜难度大,季节性供过于求的情况严重,导致销售困难,经济效益低。而解决以上两大产业问题的有效途径是选育抗寒优质的龙眼新品种,这不仅可以减轻低温对龙眼的伤害,而且结合
荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是华南地区重要的常绿果树。荔枝的成花诱导受到温度和水分等环境条件的影响。荔枝成花需要低温诱导,在荔枝成花诱导阶段若遇到高温、多雨等不利天气,容易造成荔枝成花障碍。前期研究表明,在低温来临之前,一定程度的干旱处理可以减少荔枝成花对低温的需求,促进荔枝成花,但相关分子机理仍不清晰。本课题组前期对‘妃子笑’盆栽苗进行干旱处理、低温处理以及干旱结合低温处
香蕉主要分布在热带及亚热带地区,香蕉果实对低温敏感,在低温条件下贮藏极易发生冷害,严重影响其商品性,造成经济损失。乙烯作为植物体内的内源激素,与果实成熟及品质形成密切相关,同时也参与植物逆境胁迫,诱导基因表达启动防御反应。MYB转录因子在高等植物中广泛存在,参与控制细胞的形态建成和植物次生产物的代谢,在多种非生物胁迫中及植物生长发育等过程其中发挥着重要的作用。BAM（β-淀粉酶）参与淀粉水解,EX
火龙果（Hylocereus）是当前国内快速发展的一种新兴水果,果实外形奇特,颜色鲜艳,并且营养物质丰富,具有较高经济价值。可溶性糖的组成和含量是影响果实风味品质的重要因子之一,火龙果果实主要以积累单糖为主,果实不同部位的可溶性糖含量也存在差异,但目前对火龙果果实糖代谢及转运相关的调控机制研究较少。Dof转录因子是植物特有的一类转录因子,参与调控植物生长发育和次生物质代谢等多种生物学过程。然而,D
龙眼（Dimocarpus longan Lour.）又名桂圆,是我国南方主要的亚热带水果之一,主要种植在广东、广西和福建等地。龙眼成熟于夏季高温季节,极不耐贮藏,其果皮褐变是影响采后龙眼品质最突出的问题。目前,已有多种对于抑制采后龙眼果皮褐变处理的报道,其中,SO2熏蒸对于龙眼果皮的护色效果研究得比较透彻,在商业上应用也相当广泛。但由于SO2本身具有毒性以及硫残一直以来是消费者所担心的问题,商业
甜菜素是一种水溶性含氮天然色素,具有多种生物活性功能,在食品、化工、印染、日化、医药、饲料等领域中广泛的应用前景。目前,甜菜素生物合成途径中的结构基因在积累甜菜素的植物中已有较多报道,但关于其调控机制报道很少。MYB类和WRKY类转录因子在植物生长发育、生理代谢、抗逆反应和激素信号转导中发挥重要作用。火龙果果实中含有丰富的甜菜素,然MYB类和WRKY类转录因子如何调控甜菜素生物合成机制尚不清楚。本
香蕉是世界重要的热带与亚热带水果之一,是典型的冷敏型水果,香蕉果实在贮运过程中极易发生冷害,而冷害会严重影响并降低其商品价值。研究表明,bHLH类转录因子参与生物与非生物胁迫响应,并且冷害影响细胞膜脂含量以及组分,破坏细胞膜结构。前期研究发现,外源乙烯处理能够诱导香蕉果实耐冷性,但bHLH是否参与乙烯诱导的香蕉果实耐冷性,膜脂代谢在bHLH调控的香蕉果实耐冷性中的作用等了解较少。为此本研究选取了参
番木瓜（Carica papaya L.）是我国亚热带经济作物之一,营养及经济价值高。番木瓜是典型的呼吸跃变型果实,采后成熟快、易软化腐烂而不易保鲜,在贮藏和运输过程中损失严重。乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯（1-MCP）可有效延缓果实成熟和软化,但1-MCP处理不当容易引起番木瓜果实不正常软化,造成后熟障碍。因此研究1-MCP引起后熟障碍的分子机制,可为提高番木瓜贮藏保鲜技术提供理论参考依据。本研
辣椒（Capsicum spp.）又叫辛椒、辣子和番椒等。辣椒属于茄科辣椒属,是一种重要的蔬菜和加工调味品。辣椒素（Capsaicin）及其类似物简称辣椒素类物（Capsaicinoids）作为辣椒属植物特有的一种生物碱。辣椒素具有很高的应用价值,如运用在军事、医疗、食品和化工领域。发掘辣椒素生物合成关键基因,明确其作用机制是对辣椒素生物合成进行遗传改良的必要前提。本课题组前期通过筛选调控辣椒素生