瓜枝孢弱致病菌株诱导黄瓜抗病性分子机制的初步研究

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生物因子诱导的植物抗病性是增强寄主抗病性的重要方法。与病毒相比,真菌、细菌弱致病菌及其诱导抗病机制的研究相对滞后。本论文以本实验室通过高温诱导在国内外首次筛选出的瓜枝孢(Cladosporium cucumernium)弱致病菌株为试材,采用AFLP技术系统分析了瓜枝孢弱致病菌株基因组的变化,以及瓜枝孢弱致病菌株诱导黄瓜抗病的差异表达,取得如下阶段性进展:1、通过瓜枝孢弱致病菌株诱导黄瓜抗病性的表型鉴定,进一步验证了瓜枝孢弱致病菌株具有稳定的致弱性,能显著提高黄瓜对黑星病的抗性,诱导抗病效果达77.01%。2、瓜枝孢弱致病菌株2R和3R的孢子比对应强致病菌株2Q和3Q的孢子小,形态规则,孢子形状呈椭圆形或近圆形,而对应强致病菌株孢子形状多种多样,有梭形、近梭形、椭圆形及近圆形等形状。3、AFLP技术可以有效揭示弱致病菌株DNA水平的变异,瓜枝孢经50℃高温处理得到的弱致病菌株基因组发生了显著的变化。256个APLP引物组合在扩增2R/2Q和3R/3Q时(2Q和3Q为强致病菌株),分别产生2910和2216个DNA片段产生,2R与2Q以及3R与3Q的遗传相似性分别为24.81%和43.68%。4、筛选并优化了黄瓜cDNA-AFLP的PCR反应体系及反应程序。利用cDNA-AFLP技术分析了瓜枝孢弱致病菌株诱导黄瓜抗病相关基因表达片段的时序特性:差异表达片段在弱致病菌株诱导后的9个时间点均有分布,弱致病菌株引发的一系列调控始于3h或更早,6h时呈现一个高峰,9h至24h期间变化不明显,24h开始显著减少。5、获得了经Northern验证的瓜枝孢弱致病菌株诱导的4个特异DNA片段序列。BLAST分析结果显示,4个特异DNA片段与Genbank中一些编码诱导抗病相关基因的DNA序列有较高的同源性,主要包括梨ATP合酶γ亚基、黑麦抗病基因R1-5、拟南芥水杨酸葡糖基转移酶、磷脂酶C等。上述研究结果,在理论上将为进一步深入研究瓜枝孢弱致病菌株的遗传特性,以及进一步克隆瓜枝孢弱致病菌株诱导抗病的相关基因奠定基础;在实践上将为植物真菌疫苗的研制和开发提供一定的依据。
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