TaEDS1在小麥抵抗葉銹菌侵染的HR中的作用研究.pdf

1、小麥葉銹菌是一種活體寄生真菌，具有明顯的?；浴Ｔ诓挥H和組合中，當(dāng)寄主細(xì)胞受到葉銹菌侵染時(shí)，與吸器母細(xì)胞接觸的細(xì)胞快速死亡，即發(fā)生過敏性反應(yīng)(hypersensitive reaction，HR)，使得葉銹菌無法繼續(xù)從侵染細(xì)胞中吸取養(yǎng)分，從而限制了葉銹菌的生長(zhǎng)和繁殖。實(shí)驗(yàn)室前期工作表明活性氧(reactiveoxygen species，ROS)爆發(fā)和水楊酸(salicylic acid，SA)積累與HR緊密相關(guān);通過構(gòu)建葉銹菌侵染早期

2、的小麥SSH文庫(kù)及ESTs序列分析，篩選到EDS1(enhanceddisease susceptibility1)在不親合組合中表現(xiàn)上調(diào)表達(dá)。EDS1是植物免疫系統(tǒng)中的一個(gè)防衛(wèi)信號(hào)蛋白，在基礎(chǔ)免疫及以TIR-NB-LRR類為主的R蛋白介導(dǎo)的效應(yīng)子觸發(fā)的免疫(effectors-triggered immunity，ETI)中均發(fā)揮重要作用。本試驗(yàn)以小麥品種“洛夫林10”（簡(jiǎn)稱L10）與葉銹菌小種260組成不親和組合，通過施加外源SA、

3、注射咪唑或利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默技術(shù)(virus induced genesilencing，VIGS)沉默TaEDS1基因，將TaEDS1和ROS以及SA聯(lián)系起來，初步探討TaEDS1在小麥抵抗葉銹菌侵染中的作用，獲得的主要結(jié)果如下:
　　1.在實(shí)驗(yàn)室前期工作的基礎(chǔ)上優(yōu)化了VIGS插入片段，構(gòu)建了高效的VIGS載體，提高了對(duì)TaEDS1基因的沉默效率。
　　2.通過Rohringer熒光染色觀察發(fā)現(xiàn)，TaEDS1基因沉默后

4、，單侵染點(diǎn)HR面積減小，葉銹菌的吸器母細(xì)胞數(shù)量有所增加。表明TaEDS1基因在小麥抵抗葉銹菌侵染的HR中具有重要作用，TaEDS1可能通過促進(jìn)HR來限制葉銹菌的生長(zhǎng)發(fā)育。
　　3.利用VIGS技術(shù)沉默小麥品種L10的TaEDSI基因后接種葉銹菌小種260，DAB染色結(jié)果顯示，接菌后24h單侵染點(diǎn)H2O2的含量沒有變化，48h和96h則降低;RT-qPCR技術(shù)檢測(cè)小麥與葉銹菌互作過程中H2O2相關(guān)基因NAPDHoxidase，SOD

5、，CAT和ADOR的表達(dá)趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)沉默TaEDS1后，SOD表達(dá)量低于對(duì)照，ADOR表達(dá)量高于對(duì)照，而NAPDH oxidase和CAT表達(dá)量與對(duì)照無顯著差異。表明在小麥和葉銹菌的不親和組合中TaEDS1對(duì)H2O2的積累有正調(diào)控作用。對(duì)小麥L10預(yù)注射NADPH氧化酶抑制劑咪唑后接種葉銹菌小種260，通過RT-qPCR技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)TaEDS1的表達(dá)量降低，說明在小麥抵抗葉銹菌侵染過程中TaEDS1的表達(dá)可能依賴H2O2。
　　4.

6、TaEDS1基因沉默后，利用高效液相色譜法（High Performance LiquidChromatography, HPLC）檢測(cè)游離SA含量，發(fā)現(xiàn)基因沉默后葉片中SA含量較對(duì)照組有所降低。RT-qPCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，與SA合成密切相關(guān)的兩個(gè)基因ICS和PAL的表達(dá)量在TaEDS1沉默后較對(duì)照降低，表明在葉銹菌侵染小麥誘發(fā)的HR過程中TaEDS1對(duì)SA的合成有正調(diào)控作用。對(duì)小麥品種L10施加外源SA，通過RT-qPCR技術(shù)檢測(cè)了TaE