【摘 要】
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马铃薯(Solanum tuberosum L.)是继玉米、水稻、小麦之后的全球第四大粮食作物。马铃薯在保障中国的粮食安全中起着重要的作用。马铃薯青枯病是仅次于马铃薯晚疫病的马铃薯第
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马铃薯(Solanum tuberosum L.)是继玉米、水稻、小麦之后的全球第四大粮食作物。马铃薯在保障中国的粮食安全中起着重要的作用。马铃薯青枯病是仅次于马铃薯晚疫病的马铃薯第二大病害,严重威胁马铃薯品质和产量。而对于马铃薯青枯病的研究相对匮乏,马铃薯青枯病的抗性遗传机制、抗性分子机理现在尚不清楚。青枯菌中缺乏成熟稳定的基因表达系统,限制了对马铃薯青枯病的研究。本研究通过建立一个稳定的青枯菌基因表达系统,将基因标记技术应用到青枯菌中。进而研究青枯菌在马铃薯抗感材料中的侵染定殖差异。本研究主要结果如下：1.利用构建的青枯菌定点插入载体成功将GFPuv和GUS报告基因插入到青枯菌UW551菌株的基因组中,得到了青枯菌标记菌株UW551::GFPuv和UW551::GUS,使其能够稳定的表达GFPuv和GUS基因。UW551::GUS菌株的致病力测定实验表明,UW551::GUS和野生型UW551菌株相比致病力没有明显差异,因此可以利用UW551::GUS菌株进行后续的马铃薯与青枯菌互作的组织学分析。2.马铃薯近缘野生种青枯病抗性评价实验表明,UW551具有很强的致病性而大多数马铃薯近缘野生种都没有较强的青枯病抗性。S.morelliforme种的三个材料MRL79-1、MRL79-2、MRL79-3和感病对照C9701相比感病程度明显较轻,具有一定的青枯病抗性。但这种抗性最终会被青枯菌克服,最终还是表现出青枯病的症状。MRL79-1、MRL79-2和MRL79-3之间的抗性水平也存在着差异。MRL79-1抗性最弱,发病程度高于MRL79-2和MRL79-3。3.UW551::GUS菌株接种MRL79-1、MRL79-2、MRL79-3和C9701后进行GUS染色,分析它们与青枯菌互作时在组织水平的差异。实验表明青枯菌可以通过根尖、侧生根和根部伤口进行侵染。青枯菌在感病材料C9701根部大量繁殖,穿透维管柬组织后能进入茎部、叶片维管束和叶肉组织。抗病材料S.morelliforme可以抑制青枯菌其在根部的侵染和繁殖。4.通过比较马铃薯栽培品种E3野生型和其抗病相关信号途径的转基因株系的青枯病抗性,表明StBAK1基因和茉莉酸信号途径可能在马铃薯的对青枯病的抗性中发挥作用。
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