甜菜BvBTB基因表达与褐斑病抗性的相关析

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甜菜褐斑病是由尾孢菌引起的一种真菌性病害,导致甜菜减产严重。BTB蛋白是痘病毒锌指蛋白,它在植物病菌防御中起着关键作用,目前还没有甜菜BTB基因的研究,BTB基因对褐斑病的抗性鉴定也未经发现。本研究从田间取得的患有褐斑病的甜菜叶片,对甜菜尾孢菌进行分离、提纯及分子鉴定。根据甜菜抗病材料F85621和感病材料KWS9147在尾孢菌侵染下的转录组数据,筛选出在尾孢菌胁迫下表达量最为显著的3条BTB基因,分别命名为BvBTB1、BvBTB2和BvBTB3,并扩增其CDS序列。以尾孢菌胁迫,分析抗感材料在不同尾孢菌孢子浓度侵染下的表型分析。qRT-PCR进行表达分析,用不同尾孢菌孢子浓度侵染两种甜菜材料不同时间后,BvBTB1、BvBTB2、BvBTB3在抗病和感病材料根、叶下的表达,为深入研究甜菜BvBTB基因对褐斑病的抗性提供理论基础,同时为新的抗病品种的研发以及甜菜转基因抗性品种奠定基础。结果如下:(1)尾孢菌的分离、提纯、形态及分子鉴定取患褐斑病的甜菜的病叶在PDA培养基中培养直至分离出尾孢菌,并进行提纯、形态学观察鉴定并最终进行了分子学鉴定。(2)目的条带的扩增筛选出的3条基因,分别命名为BvBTB1、BvBTB2、BvBTB3,基因长度分别是1746、2097、1518bp,RT-PCR扩增,条带长度分别为1000、2097、1518bp,均具有BTB基因家族所特有的BTB保守结构域。(3)BvBTB基因在尾孢菌侵染下的表达模式以尾孢菌胁迫,分析甜菜抗病及感病材料在不同孢子浓度下的表型,孢子浓度越高,甜菜叶片患病越严重。以qRT-PCR进行表达分析,三条基因在甜菜抗病和感病材料中均存在组织特异性,用不同尾孢菌孢子浓度下侵染两种甜菜材料不同时间后,BvBTB1、BvBTB2、BvBTB3在抗感材料根、叶下的的表达,BvBTB1、BvBTB2、BvBTB3受尾孢菌胁迫后的9天之内,抗病材料与感病材料的表达量相比,抗病和感病材料中都会出现过量表达,且前者均高于后者,峰值都出现在5天,且峰值的表达量最低为对照组初始量的1.1倍,最高为24倍。上述结果表明,三条基因参与甜菜尾孢菌胁迫应答。
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