抗纹枯病基因筛选技术的建立及基因消除PCR技术的验证

【摘要】玉米是世界上最重要的几种农作物之一,是继水稻、小麦和粟之后的第四大种植面积的作物。玉米纹枯病(maizesheathblight)是玉米上的一种非常具有破坏性的病害,通常造成11.0%到40.0%的产量损失,严重时可以达到90%以上。立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)AG1-IA是引起玉米纹枯病的最主要病原菌。尽管在BLSB(bandedleafandsheathblight)领域已经进行了一些年的研究,但玉米对BLSB的遗传抗性仍然不清楚。玉米抗性育种的主要瓶颈是可用的抗性种子资源有限,而且抗性不持久。本实验采集了武汉地区48科107种植物,通过离体叶片接纹枯菌实验,确定有34科56种植物表现发病严重,14科51种植物表现不发病或轻微发病。根据接病结果,确定了天南星科的半夏和虎掌不能被纹枯菌致病,并成功克隆了半夏(Pinelliapedatisecta)、虎掌(Pinelliaternata)和天麻(GastrodiaelataB1.)的凝集素基因。抗病材料半夏的发现和三种凝集素基因的克隆为下一步如何利用它们来研究抗纹枯病提供了条件。以半夏为抗病材料,构建半夏叶片cDNA文库。利用农杆菌瞬时表达系统和pTRV病毒载体建立了烟草叶片表达外源基因的体系。此技术为一种快速、方便的筛选半夏中抗性基因或抗性相关基因方法,同时也可以用于验证某些功能未知的基因的功能。小麦和大麦白粉病是一种世界性病害,对作物的产量和质量均能造成较大的损失,其病原菌分别为Blumeriagraminisf.sp.tritici(Bgt)、Blumeriagraminisf.sp.hordei(Bgh)。Bgt、Bgh均为布氏白粉菌种下的八个专化型之一,在进化上二者亲缘关系十分接近,但却有着严格的寄主选择性,这就为研究病原物与植物之间的非寄主互作(包括病原物的寄生专化性和寄主植物的非寄主抗性)提供了良好的研究材料。本实验室建立的R-PCR技术恰好可以对Bgt、Bgh之间的差异做比较分析。利用此技术,我们在Bgt、Bgh的基因组水平上做了差异分析,筛选出了部分较为有意义的基因,对这些基因的进一步分析,可能为揭示二者之间的一系列差异提供一种途径。
【作者】万康康；
【导师】董五辈；
【作者基本信息】华中农业大学，植物病理学，2014，硕士
【关键词】玉米纹枯病；半夏；凝集素；cDNA文库；pTRV；瞬时表达系统；大麦；小麦白粉病；R-PCR；

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