刺梨rosa roxburghii tratt抗白粉病的分子機(jī)制

1、附件附件2論文中英文摘要格式論文中英文摘要格式作者姓名：作者姓名：徐強(qiáng)論文題目論文題目：刺梨（RosaroxburghiiTratt）抗白粉病的分子機(jī)制的研究作者簡介作者簡介：徐強(qiáng)，男，1981年01月出生，2002年09月師從于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)鄧秀新教授，于2007年06月獲博士學(xué)位。中文摘要刺梨（RosaroxburghiiTratt）屬薔薇科薔薇屬植物，是我國特色的新興水果之一，其果實(shí)肉脆、甜酸、具濃郁的特殊香味，被譽(yù)為水果中的“Vc

2、之王”，其防癌、抑癌和抗衰老等保健作用在國內(nèi)外引起很大關(guān)注。但在人工栽培過程中，刺梨白粉病發(fā)生較為普遍，主要危害幼葉、花蕾和幼果，在溫暖濕潤的地方或季節(jié)危害更為嚴(yán)重。白粉病是薔薇科眾多經(jīng)濟(jì)作物中最嚴(yán)重的病害之一，在刺梨這種較為野生的果樹上探索抗白粉病分子機(jī)制將對一些缺乏抗性資源的薔薇科果樹和花卉作物的抗白粉病育種具有指導(dǎo)意義。本研究選用抗、感白粉病刺梨為材料（與貴州大學(xué)合作），從病理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)和基因組學(xué)等角度，開展刺梨抗白粉病分

3、子機(jī)制的研究。主要結(jié)果如下：1研究了刺梨白粉病年發(fā)生規(guī)律和白粉菌形態(tài)結(jié)構(gòu)，寄主與白粉菌互作的細(xì)胞學(xué)觀察，研究了刺梨白粉病年發(fā)生規(guī)律和白粉菌形態(tài)結(jié)構(gòu)，寄主與白粉菌互作的細(xì)胞學(xué)觀察，以及在白粉菌接種后刺梨防御相關(guān)蛋白的表達(dá)情況。以及在白粉菌接種后刺梨防御相關(guān)蛋白的表達(dá)情況。研究內(nèi)容包括分生孢子梗的熒光觀察；分生孢子的長、寬測量；菌絲的直徑與隔膜；子囊孢子的長、寬測量；子囊果的大小等。刺梨在受到白粉菌侵襲時(shí)，在菌絲周圍發(fā)現(xiàn)H2O2的迅速累積，

4、在被侵襲部位觀察到胼胝質(zhì)的積累。刺梨的幾丁質(zhì)酶和葡聚糖酶的表達(dá)水平在白粉菌接種前后差異顯著。刺梨白粉菌生物學(xué)特性及其形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的鑒定為該菌正確分類提供了依據(jù)。2克隆了克隆了126個(gè)抗病基因類似物（個(gè)抗病基因類似物（ResistanceGeneAnalogRGA），發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)RGA基因在基因在刺梨基因組成簇存在，具有快速重組與進(jìn)化、減數(shù)分裂不穩(wěn)定和進(jìn)化模式高度復(fù)雜等特點(diǎn)，刺梨基因組成簇存在，具有快速重組與進(jìn)化、減數(shù)分裂不穩(wěn)定和進(jìn)化模式高

5、度復(fù)雜等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)的形成與正向選擇壓力、平衡選擇壓力、重復(fù)序列的重組、點(diǎn)突變、以及轉(zhuǎn)座子元這些特點(diǎn)的形成與正向選擇壓力、平衡選擇壓力、重復(fù)序列的重組、點(diǎn)突變、以及轉(zhuǎn)座子元件插入等分子事件有關(guān)。件插入等分子事件有關(guān)。從刺梨基因組中，獲得96個(gè)具有開放讀碼框架的RGA基因，其中34個(gè)RGA來源于抗病親本，30個(gè)來源于感病親本，32個(gè)來源于它們的F1后代。比較發(fā)現(xiàn)抗病親本和感病親本序列之間的核苷酸同源性平均值是54％，稍高于抗病親本的34

6、個(gè)序列內(nèi)部的同源性52％。系統(tǒng)進(jìn)化分析可以把這96個(gè)基因明顯分為兩大類：一類與nonTIR類（Rubisco）、Rubisco激活酶、乙醛酸轉(zhuǎn)氨酶、谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶、甘油醛脫氫酶、鐵氧還原蛋白和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等。RealTimePCR驗(yàn)證和酶活性分析表明三個(gè)光呼吸重要基因Rubisco、Rubisco激活酶、乙醛酸轉(zhuǎn)氨酶基因的表達(dá)明顯響應(yīng)于白粉菌接種，其中乙醛酸轉(zhuǎn)氨酶基因在白粉菌接種處理中的表達(dá)量是對照的40倍，酶活性檢測表明該酶在處理中的活性是

7、對照的25倍。遺傳作圖發(fā)現(xiàn)這三個(gè)基因在刺梨基因組中聚類在一起。用RACE技術(shù)獲得了這三個(gè)基因的全長，分別為812，935，1163bp。根據(jù)全長序列設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增這三個(gè)基因的DNA區(qū)域，比較它們在刺梨抗病品種貴農(nóng)6號，感病品種貴農(nóng)5號和貴農(nóng)1號，白粉病免疫品種無籽刺梨，薔薇科其它作物如蘋果、桃、梨、月季基因組中的多態(tài)性。結(jié)果表明，抗病品種貴農(nóng)6號和對白粉菌免疫的無籽刺梨在Rubisco基因位點(diǎn)的序列完全一樣。5提出了植物抗白粉病的一種新途

8、徑提出了植物抗白粉病的一種新途徑——光呼吸。光呼吸。光呼吸酶基因不僅對白粉菌侵襲有明顯的應(yīng)答反應(yīng)，其酶的活性也顯著升高；研究還發(fā)現(xiàn)這些光呼吸酶基因的轉(zhuǎn)錄顯著受抗病信號分子水楊酸的誘導(dǎo)，且在刺梨抗白粉病過程中水楊酸和另一類抗病信號分子H2O2有積累現(xiàn)象。綜上，刺梨光呼吸途徑在抗白粉病過程中扮演重要角色，是植物抗白粉病的一種新途徑，因此本研究提出刺梨抗白粉病的分子機(jī)制——光呼吸途徑。目前正在利用擬南芥野生型和抗病信號途徑突變體開展刺梨光呼吸