茉莉酸甲酯誘導(dǎo)的小麥白粉病抗性和9個(gè)抗病相關(guān)基因表達(dá)間的關(guān)系.pdf

1、小麥(Triticum aestivum L.)白粉病是嚴(yán)重危害小麥生產(chǎn)的病害之一,它是由小麥白粉菌(Blumeria graminis(DC.)E.O.Speerf.sp.tritici Em.Marchal,Bgt)引起的世界性病害。培育抗性品種是控制小麥白粉病的經(jīng)濟(jì)、有效途徑。由于白粉菌菌株變異頻繁,新的毒性小種不斷出現(xiàn),導(dǎo)致小麥品種原有抗白粉病基因喪失抗性,這已成為抗病品種應(yīng)用中一個(gè)突出的問(wèn)題。研究小麥抗白粉病的主要信號(hào)分子和信

2、號(hào)途徑將有助于了解小麥的抗病分子機(jī)理。開(kāi)展小麥抗病分子機(jī)理研究,可為小麥抗病育種提供理論依據(jù),開(kāi)拓抗病育種新途徑,提高小麥抗病性,控制小麥病害流行。
　　 茉莉酸在小麥抗白粉病反應(yīng)中是否起作用及其作用強(qiáng)度仍不清楚,為了明確茉莉酸對(duì)小麥白粉病抗性的誘導(dǎo)作用和對(duì)抗病相關(guān)基因的激活作用,以不同類型感白粉病的小麥品種“中國(guó)春”、“濮麥9號(hào)”和“周麥18”為材料,用不同濃度的茱莉酸甲酯噴施小麥幼苗葉片進(jìn)行誘導(dǎo),通過(guò)離體葉段培養(yǎng)法接種白粉菌

3、進(jìn)行抗性鑒定；用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)檢測(cè)葉片中PR1(PR1.1)、PR2(β,1-3葡聚糖苷酶)、PR3(幾丁質(zhì)酶)、PR4、PR5(類甜蛋白)、PR9(TaPERO,過(guò)氧化物酶)、PR10、TaGLP2a(類胚素蛋白)和Ta-JA2(茉莉酸甲酯誘導(dǎo)蛋白)基因的表達(dá)變化,分析了基因表達(dá)與抗病性變化間的關(guān)系。主要結(jié)果如下。
　　 1.MeJA濃度與抗病性提高間的關(guān)系:茉莉酸甲酯處理可以顯著提高“中國(guó)春”、“濮麥9號(hào)”和“周麥18”

4、對(duì)白粉菌的抗性水平?？剐蕴岣吲c誘導(dǎo)的茉莉酸甲酯濃度有關(guān)。濃度為100μmol/L、250μmol/L時(shí)誘導(dǎo)抗性不明顯,500μmol/L時(shí)有明顯的誘導(dǎo)抗性,1.0 mmol/L以上具有顯著的誘導(dǎo)效果。
　　 2.MeJA誘導(dǎo)時(shí)間與誘導(dǎo)抗性間的關(guān)系:誘導(dǎo)抗性可以從MeJA處理后12到96小時(shí)檢測(cè)到,24小時(shí)誘導(dǎo)抗性最高,達(dá)到峰值。MeJA對(duì)小麥白粉病的抗性誘導(dǎo)具有明顯的時(shí)間特性。推測(cè)其原因是MeJA誘導(dǎo)一定時(shí)間后相關(guān)防衛(wèi)基因表達(dá)水

5、平逐步達(dá)到峰值,抗病水平也達(dá)到最高水平。
　　 3。MeJA對(duì)抗病相關(guān)基因的誘導(dǎo):MeJA對(duì)3個(gè)品種“中國(guó)春”、“濮麥9號(hào)”和“周麥18”中除TaGLP2a外的8個(gè)抗病相關(guān)基因的表達(dá)有顯著激活作用,雖然存在一定差異,但變化趨勢(shì)一致,在處理12、24或48h后達(dá)到峰值。MeJA對(duì)PR9和PR1的誘導(dǎo)作用最強(qiáng),可達(dá)100倍以上,對(duì)PR2、PR4、PR5,PR3,PR10和Ta-JA2的誘導(dǎo)作用強(qiáng),可達(dá)10～70倍；對(duì)TaGLP2a沒(méi)

6、有明顯作用。
　　 4.MeJA誘導(dǎo)的抗病性與抗病相關(guān)基因表達(dá)間的相關(guān)性:除TaGLP2a的表達(dá)變化與3個(gè)品種病情指數(shù)變化成正相關(guān)外,其余8個(gè)基因表達(dá)變化與3個(gè)品種的病情指數(shù)均成負(fù)相關(guān)。即TaGLP2a對(duì)MeJA誘導(dǎo)的抗病性無(wú)作用,相反,其余8個(gè)抗病相關(guān)基因的表達(dá)對(duì)MeJA誘導(dǎo)的抗病性均有不同程度的作用。
　　 茉莉酸誘導(dǎo)的抗病性增強(qiáng)與抗病相關(guān)基因的表達(dá)增強(qiáng)呈正相關(guān),茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)途徑在小麥抗白粉病反應(yīng)中起作用,對(duì)這一途