細麗外擔菌感染油茶的形態(tài)特征和轉(zhuǎn)錄組學研究.pdf

1、油茶（Camellia oleifera Abel.）是原產(chǎn)中國的獨特油料樹種，廣泛用于化工、輕工、食品、飼料等行業(yè)，具有重要的經(jīng)濟價值。但是，隨著自然生態(tài)環(huán)境的變化，油茶的病害逐趨嚴重，嚴重影響了油茶的利用價值。油茶葉腫病是由細麗外擔菌(Exobasidium gracile(Shirai)Syd)侵染油茶幼芽和幼葉引起的真菌性病害，已經(jīng)嚴重影響到油茶的種植和生產(chǎn)。深入研究油茶與細麗外擔菌的互作過程、分析油茶對病原菌的抗病機制，發(fā)掘抗

2、病基因，將為更好地油茶育種提供理論依據(jù)。
　　本研究將植物病理學研究和轉(zhuǎn)錄組測序技術有機結(jié)合，采用掃描電鏡和透射電鏡對油茶變態(tài)葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)進行了觀察，分析油茶葉腫病的組織病理學特征，同時通過轉(zhuǎn)錄組測序技術研究感病油茶葉片和健康油茶葉片的基因表達情況，篩選出抗病相關的差異表達基因，確定參與油茶病變過程中的關鍵要素，為進一步開展油茶病變相關的基因克隆和功能驗證提供了豐富的基因資源。本研究得到的主要結(jié)果有:
　　(1)油

3、茶葉腫病會導致油茶幼葉組織增生變成變態(tài)葉。通過掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，變態(tài)葉的葉片厚度比正常葉片厚度增加3～5倍，細胞體積增大3～8倍，細胞數(shù)增加1～2倍，同時葉片中柵欄組織和海綿組織消失而出現(xiàn)較大的薄壁細胞。
　　(2)葉片受細麗外擔菌感染后，菌絲存在于下表皮向內(nèi)的4～7層細胞間隙中，隨著菌絲快速生長將其兩側(cè)的細胞逐漸分開，到感染后期葉片下表面脫落露出厚度為50～150μm的細麗外擔菌白色子實層。
　　(3)通過透射電鏡對葉片細

4、胞超微結(jié)構(gòu)的觀察，發(fā)現(xiàn)在變態(tài)葉的病健交界部位，細胞質(zhì)分布不均勻，細胞器開始出現(xiàn)變形;隨著葉片感病程度加重，細胞中葉綠體雙膜結(jié)構(gòu)破壞，基粒減少甚至消失，同時也出現(xiàn)包括線粒體等其它亞細胞器被破壞的異?，F(xiàn)象，只在靠近細胞壁的周圍存在一些小的碎片和囊泡結(jié)構(gòu)。
　　(4)高通量轉(zhuǎn)錄組測序共產(chǎn)生了35.44Gb clean data，獲得315771條transcripts，篩選得到143014條Unigene序列。通過對6個樣品的基因差異表

5、達水平進行分析，共得到2834條差異表達基因，1160條上調(diào)，1674條下調(diào)。通過GO功能顯著性富集分析和KEGG代謝通路分析，參與DNA復制、細胞循環(huán)、DNA或染色體構(gòu)象等的細胞組分及生物學過程的基因顯著上調(diào)，這與葉腫病導致的葉片細胞增殖相一致。同時，參與形成植物抗病屏障有關的苯丙素類化合物和谷胱甘肽的合成以及細胞色素P450代謝等差異表達基因的上調(diào)可能與細麗外擔菌的感染過程中油茶葉片的防御反應激活密切相關。
　　總體來說，我們