潰瘍病與爛皮病脅迫下北京楊水分生理變化及miRNA的差異表達.pdf

1、潰瘍病和爛皮病是對楊樹危害最為嚴重的病害，與楊樹的水分生理狀況緊密相關。雖然利用藥劑和生物防治方法已取得了很大成效，但從另外的角度講，培育抗病品種才是最為有效的手段。鑒于常規(guī)育種定向培育抗病林木品種的困難，如果弄清潰瘍病和爛皮病侵入楊樹的分子機理，則可用分子生物學和基因工程手段定向培育抗病品種。MicroRNA是動植物體內廣泛存在的一類非編碼RNA，廣泛參與生命的各個進程。從miRNA差異表達調控角度出發(fā)，對楊樹潰瘍病和爛皮病發(fā)生抗病防

2、御機制進行分析，可為楊樹抗病育種提供理論依據(jù)，并為其他相關植物病害的病理機制研究提供全新的視角，因此具有重要的理論和借鑒意義。
　　本研究以最易染病的北京楊為試驗材料，通過高通量測序，對潰瘍病和爛皮病脅迫下北京楊miRNA的差異表達狀況結合楊樹分別感染兩種病后的水分生理變化進行研究，以期為抗病育種提供更多參考。取得的結果如下:
　　1、在試驗處理后的第4天潰瘍病處理組、爛皮病處理組與對照組比較，水導損失率都顯著高于對照組，第

3、6、8天的兩組與對照組間的水導損失率差異并不顯著。兩種病菌處理下的植株的水導損失率的變化規(guī)律一致。因此，兩種病菌處理的試驗結果表明，兩種病菌接種初期顯著降低了楊樹的水分疏導能力，而隨著試驗處理時間的延長，北京楊水分運輸能力逐漸恢復。
　　2、潰瘍病菌、爛皮病菌脅迫下，植株項端水勢在處理的后第6、8天，潰瘍病和爛皮病兩組處理組分別顯著低于對照組。處理后第4天的潰瘍病和爛皮病兩組與對照組的頂端水勢差異不顯著。且頂端水勢在處理后呈逐漸降

4、低的趨勢。北京楊接種上部的枝條的水導損失率在病原菌處理初期顯著降低了植株的水分疏導能力，隨著處理時間的延長，水分輸導能力被逐漸恢復。
　　頂端水勢的變化規(guī)律與木質部水導損失率的變化是協(xié)調同步的。隨著水勢的降低，水導損失率升高。這些都進一步證明了潰瘍病和爛皮病是水分相關病害。
　　3、潰瘍病、爛皮病菌處理植株和對照組植株的接種上部和下部的枝條韌皮部、木質部的可溶性糖和淀粉含量。結果發(fā)現(xiàn)，試驗處理后第4、6、8天，病原菌處理的兩

5、組都使得楊樹枝干韌皮部可溶性糖含量增加。而病原菌處理對楊樹枝干木質部可溶性糖含量影響并不顯著。接種上部的韌皮部、木質部的可溶性糖含量都要高于下部，可知可溶性糖在韌皮部及木質部中呈垂直分布。試驗處理后第4、6、8天，病原菌處理的兩組和對照組的枝條韌皮部和木質部的淀粉含量沒有明顯的規(guī)律性變化，病原菌處理對枝條淀粉含量的影響不顯著。
　　4、利用Illumina高通量測序技術，對潰瘍病、爛皮病脅迫下樣本的小RNA進行測序，檢測出了54，

6、090，831 clean reads的已知miRNA和30，155，744 clean reads的新miRNA。對差異表達顯著基因進行靶基因預測，這些預測的靶基因具有多種功能，其中miRNA482c-3p和novel-401、novel-439預測的靶基因是病程蛋白， miRNA172、miRNA169、miRNA166、miRNA160等多個家族基因的靶基因與抗性脅迫相關。而大多數(shù)的與植物自身的生理代謝有關。
　　對差異表達