番茄Ty基因对TYLCV复制、转录和移动的影响及TYLCV侵染后番茄的转录组分析

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番茄黄化曲叶病毒病是一类由双生病毒引起的重要病害,对番茄生产危害极大。源于野生番茄抗性基因的应用显著防止了该病的发生。为深入了解番茄Ty基因与病毒间的互作,本试验从两个方面进行研究:(1)分别选择含有Ty-2、Ty-1/Ty-3、Ty-1/Ty-3a、Ty-4和Ty-5的番茄材料,以我国主流TYLCV株系TYLCV-IL[CN:SH2]为病毒材料进行苗期接种,使用荧光定量PCR检测技术,研究Ty抗性基因对TYLCV复制、转录和移动的影响;(2)TYLCV侵染28 d后,对Ty-1/Ty-3番茄近等基因系进行转录组分析,研究Ty-1/Ty-3对TYLCV的抗性机制。主要研究结果如下:1.Ty-2具有较好的抑制病毒复制的能力,且不受季节影响;Ty-1/Ty-3有一定抑制病毒复制的能力,但抑制病毒复制的能力弱于Ty-2;Ty-1/Ty-3a和ty-5对TYLCV复制的抑制均受季节影响,春季温度低时,对TYLCV复制有强抑制性,秋季温度高时,抑制力下降;Ty-4春季抑制TYLCV的能力较弱,秋季几乎没有抑制力。2.Ty-2能有效抑制病毒表达,且不受季节影响。春季Ty-1/Ty-3有一定抑制TYLCV表达的能力;秋季抑制病毒转录的能力下降,且抑制病毒V1基因表达的能力下降明显。Ty-1/Ty-3a春季可有效抑制病毒的转录;秋季抑制病毒表达的能力降低,特别是削弱了对V1和C1表达的抑制力,但其抑制力仍明显优于Ty-1/Ty-3。Ty-4抑制病毒表达的能力较弱。ty-5对TYLCV转录的抑制受季节影响,春季可有效的抑制病毒的转录,秋季其抑制作用下降,但仍优于Ty-4和Ty-1/Ty-3。3.通过研究抗性基因对Ty病毒移动的影响发现:Ty-2可有效抑制TYLCV的长距离移动;Ty-1/Ty-3、Ty-1/Ty-3a和ty-5不能彻底抑制TYLCV的移动,但可推迟病毒向植株上部叶片移动的时间,并限制各叶位中病毒的积累量。Ty-4没有抑制病毒移动的能力。4.不同抗性基因材料接种后病症调查发现:接种28天后含Ty-4的番茄材料表现出典型的TYLCD症状,而携带Ty-2、ty-5、Ty-1/Ty-3a、Ty-1/Ty-3的番茄材料均不表现TYLCD病症。5.通过TYLCV侵染番茄后的转录组测序分析,抗/感番茄材料间有461个基因差异表达。5条差异表达基因涉及光合作用途径。Ty-1/Ty-3的3个基因中,仅Solyc06g051170差异表达,且在抗病材料中该基因的表达量显著高于感病材料,另2个基因在表达上没有显著差异。
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