擬南芥抗病相關(guān)基因AtEDR3非寄主抗性的初步研究.pdf

1、農(nóng)作物的產(chǎn)量及品質(zhì)深受植物病害的影響,使得農(nóng)業(yè)糧食生產(chǎn)中安全問(wèn)題突出并對(duì)人們的生活構(gòu)成嚴(yán)重危害。禾谷鐮刀菌作為一種半活體營(yíng)養(yǎng)型真菌,能夠侵染多種糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物,如大麥等,同時(shí)造成巨大的危害和損失。
　　擬南芥-禾谷鐮刀菌互作模型為實(shí)驗(yàn)切實(shí)提供了一個(gè)模式系統(tǒng)來(lái)研究植物病原菌之間的相互作用。EDR3(ENHANCED DISEASE RESISATNCE3)是擬南芥白粉病抗性基因之一。edr3即可增強(qiáng)植株對(duì)白粉病的抗性又可誘導(dǎo)擬南

2、芥的細(xì)胞死亡,此抗性依靠于水楊酸信號(hào)途徑,而不依賴于茉莉酸、乙烯信號(hào)途徑。但是EDR3怎樣調(diào)控?cái)M南芥對(duì)赤霉病的反應(yīng)尚不清楚。
　　針對(duì)edr3介導(dǎo)的抗性在哪條信號(hào)通路中起到何種作用尚不明確,本研究選擇了在SA/JA/ET三大信號(hào)通路中占重要位置起至關(guān)作用的代表性基因與edr3雜交所得的雙突變體為材料,采用生物學(xué)方法,通過(guò)鑒定獲得與edr3雜交的純合雙突變體edr3/ein2、edr3/coi1、edr3/sid2、edr3/pad

3、4、edr3/nim1來(lái)研究EDR3的功能。
　　禾谷鐮刀菌(Fusarium graminearum)是一種非宿主(針對(duì)擬南芥)半活體型真菌,能夠侵染小麥、大麥等多種谷類作物,引發(fā)赤霉病(fusarium head-blight FHB)。由于小麥基因組較大,生命周期較長(zhǎng),致使小麥禾谷鐮刀菌致病機(jī)理的研究進(jìn)展緩慢。本實(shí)驗(yàn)采用已經(jīng)建立的F.graminearum侵染模式植物擬南芥的分析系統(tǒng),來(lái)研究植物如何防御F.graminear

4、um的侵染。擬南芥突變體edr3介導(dǎo)了植物對(duì)不同病原菌的反應(yīng),因此本實(shí)驗(yàn)以edr3為基本材料來(lái)研究植物應(yīng)對(duì)F.graminearum的防御反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,用不含脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)的F.graminearum孢子懸浮液經(jīng)穿刺侵染Col-0和edr3,觀察接菌8天后的結(jié)果,顯示禾谷鐮刀菌可成功侵染其非宿主植物Col-0及edr3。且發(fā)現(xiàn)edr3表現(xiàn)出對(duì)禾谷鐮刀菌顯著增強(qiáng)的感病性,并且通過(guò)對(duì)雙突變體edr3/ein2、edr3/

5、coi1、edr3/sid2、edr3/pad4、edr3/nim1抗性檢測(cè)發(fā)現(xiàn)edr3介導(dǎo)的感病性依賴于ET/JA途徑。
　　以上研究結(jié)果表明EDR3在擬南芥對(duì)F.graminearum抗性中起正調(diào)控作用,而EDR3介導(dǎo)的致病機(jī)理的研究也將為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用提供新的線索。本文對(duì)擬南芥抗病相關(guān)基因EDR3的功能進(jìn)行了初步分析,期望能在對(duì)EDR3進(jìn)一步的研究特別是在非寄主抗性方面的研究來(lái)闡述EDR3調(diào)控抗病反應(yīng)的分子機(jī)制并可能應(yīng)