四個(gè)小麥品種上白粉菌的侵染過程觀察及基因差異表達(dá)分析.pdf

1、小麥白粉菌（Blumeria graminis f.sp.tritici）引起的小麥白粉病是世界各個(gè)小麥主產(chǎn)區(qū)的主要病害之一，目前防治白粉病最為有效的措施是抗病育種。然而，小麥白粉菌變異極快，導(dǎo)致小麥品種抗性喪失加快，抗性品種使用年限大大縮短，嚴(yán)重威脅了小麥的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此，對(duì)小麥白粉菌變異機(jī)制的研究具有重要意義。本研究采用mRNA差異顯示分析技術(shù)，探索小麥白粉菌在不同小麥品種上的基因表達(dá)差異，分離差異表達(dá)的基因片段，并進(jìn)行生物信息學(xué)

2、分析。
　　1.從田間采集白粉菌，分離純化后，轉(zhuǎn)接到四個(gè)含有不同抗性基因的小麥品種川農(nóng)26、川育20、西科2號(hào)、內(nèi)麥12上，并對(duì)小麥白粉菌的侵染過程進(jìn)行了細(xì)胞學(xué)觀察，顯微觀察白粉菌分生孢子侵染初期的芽管長度變化及乳突的形成情況。結(jié)果表明，小麥白粉菌在抗、感材料上分生孢子形成芽管的長度有明顯差異，乳突形成時(shí)間基本一致，而抗性材料上乳突形成百分率在28h后仍保持在較高水平，與感病材料差異明顯。
　　2.接種后，分別從四個(gè)小麥品種

3、上收集白粉菌分生孢子，提取RNA，反轉(zhuǎn)錄，對(duì)DDRT-PCR條件進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明:DNA Taq聚合酶2.5U、退火溫度40℃、引物濃度100uM最為適宜。以3個(gè)錨定引物和26個(gè)隨機(jī)引物組合，共78對(duì)引物組合，以反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為模版進(jìn)行DDRT-PCR，PCR產(chǎn)物經(jīng)電泳檢測后，共找出差異片段44條。
　　3.將部分差異片段進(jìn)行測序，得到四個(gè)測序結(jié)果(B-1、B-2、B-3、B-4)，利用軟件和在線分析工具進(jìn)行生物信息學(xué)分析。

4、>　　B-1，序列長度129bp，來源于川育20上收集的白粉菌CY20，引物組合B0327/B0310。該片段的推定蛋白與來自小麥白粉菌菌株96224的序列有60％的相似性，編碼產(chǎn)物為鞘氨醇C4羥化酶。該推定蛋白共43個(gè)氨基酸，分子質(zhì)量為5.131KD，等電點(diǎn)為11.543，不穩(wěn)定性系數(shù)為58.54，屬于不穩(wěn)定蛋白，脂溶指數(shù)為54.42，總平均親水性為-1.342。PredictProtein預(yù)測該蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)中α-螺旋16.28％，β

5、-折疊23.26％，β-轉(zhuǎn)角60.47％。該蛋白的最大疏水指數(shù)為1.344，最小疏水指數(shù)為-3.356。
　　B-2，序列長度674bp，來源于西科2號(hào)上收集的白粉菌XK2，引物組合B0328/B0302，將其最長的開放閱讀框264bp翻譯為氨基酸序列，與來自小麥白粉菌菌株96224的序列的相似性為60％，其功能是編碼核糖體線粒體蛋白。該序列推定蛋白共87個(gè)氨基酸，分子質(zhì)量為9.496KD，等電點(diǎn)為5.421，不穩(wěn)定性系數(shù)為49.

6、04，屬于不穩(wěn)定蛋白，脂溶指數(shù)為98.74，總平均親水性為-0.014。PredictProtein預(yù)測該蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)中α-螺旋6.90％，β-折疊22.99％，β-轉(zhuǎn)角70.11％。該蛋白的最大疏水指數(shù)為2.322，最小疏水指數(shù)為-1.756。
　　B-3，序列長度323bp，來源于川農(nóng)26上收集的白粉菌CN26，引物組合B0328/B0305，通過在NCBI網(wǎng)站上進(jìn)行BLAST相似性比對(duì)和分析，發(fā)現(xiàn)此序列與小麥白粉菌菌株962

7、24的序列相似，相似性為52％，其功能是編碼凝集素相關(guān)蛋白。該序列的推定蛋白分子質(zhì)量為10.661KD，等電點(diǎn)為9.032，不穩(wěn)定性系數(shù)為29.01，屬于穩(wěn)定蛋白，脂溶指數(shù)為123.26，總平均親水性為0.764。PredictProtein預(yù)測該蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)包含α-螺旋72.63％，β-折疊4.21％，β-轉(zhuǎn)角23.16％。該蛋白的最大疏水指數(shù)為3.333，最小疏水指數(shù)為-3.044。
　　B-4，序列長度204bp，來源于內(nèi)麥

8、12上收集的白粉菌NM12，引物組合B0328/B0313，該片段的推定蛋白與來自小麥白粉菌菌株96224的序列有64％的相似性，編碼產(chǎn)物是假定蛋白，功能目前還不清楚。該序列的推定蛋白分子質(zhì)量為6.387KD，等電點(diǎn)為9.18，不穩(wěn)定性系數(shù)為75.63，屬于不穩(wěn)定蛋白，脂溶指數(shù)為62.68，總平均親水性為-1.125。PredictProtein預(yù)測該蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)中α-螺旋0％，β-折疊23.21％，β-轉(zhuǎn)角76.79％。該蛋白的最大疏