β-氨基丁酸誘導(dǎo)馬鈴薯晚疫病抗性機(jī)理的初步研究.pdf

1、β-氨基丁酸(BABA)是一種非蛋白質(zhì)氨基酸，它可以誘導(dǎo)許多種植物獲得對(duì)多種病原菌的系統(tǒng)抗性。但其在不同的植物-病原系統(tǒng)中行使著不同的誘抗機(jī)制。本研究旨在通過(guò)觀測(cè)BABA誘導(dǎo)后晚疫病原菌侵染動(dòng)態(tài)，檢測(cè)植株發(fā)生的防衛(wèi)反應(yīng)和參與的信號(hào)調(diào)控途徑來(lái)探索BABA誘導(dǎo)馬鈴薯晚疫病抗性的機(jī)理，同時(shí)擬驗(yàn)證BABA早期誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)基因StWRKY5的抗病功能。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.用BABA噴施馬鈴薯葉片，分別接種病原小種Ljx18和88

2、069，然后運(yùn)用熒光顯微技術(shù)觀察病原菌的侵染結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，BABA處理植株后，病原菌的孢子萌芽率有所下降，在病原菌侵染早期(0～24 hpi)更為明顯；附著胞的形成和對(duì)照比也有下降趨勢(shì)。表明BABA誘導(dǎo)以后，馬鈴薯在病原菌侵染早期已產(chǎn)生了阻礙作用。
　　 2.在組織化學(xué)層面檢測(cè)了BABA誘導(dǎo)馬鈴薯發(fā)生的防衛(wèi)反應(yīng)，結(jié)果顯示BABA處理的葉片，接種后6h在表皮細(xì)胞出現(xiàn)了H2O2積累，接種后24 h在侵染點(diǎn)及附近細(xì)胞出現(xiàn)較多的胼胝質(zhì)

3、，并且有HR現(xiàn)象。對(duì)照葉片接種后12 h才出現(xiàn)H2O2積累，接種后24 h僅在侵染點(diǎn)有少量胼胝質(zhì)沉積，但沒(méi)有HR發(fā)生?？梢?jiàn)，BABA誘導(dǎo)處理的馬鈴薯植株在受到晚疫病原菌侵染時(shí)，可以更早更強(qiáng)的觸發(fā)H2O2積累、胼胝質(zhì)沉積和HR等防衛(wèi)反應(yīng)的發(fā)生。
　　 3.對(duì)獲得的StCOI1干涉株系及NahG轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行了BABA誘導(dǎo)處理和病原菌接種。結(jié)果顯示BABA在StCOI1干涉株系和對(duì)照植株上表現(xiàn)出相似的誘抗作用，但是在NahG株系上沒(méi)

4、有明顯的誘抗作用。表明BABA誘導(dǎo)馬鈴薯晚疫病抗性需要SA信號(hào)途徑，而不需要JA信號(hào)途徑。
　　 4.構(gòu)建了BABA早期誘導(dǎo)表達(dá)基因StWRKY5的超量表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化鄂馬鈴薯3號(hào)(E3)，獲得了7個(gè)超量表達(dá)株系。實(shí)時(shí)定量PCR基因表達(dá)分析顯示超量表達(dá)株系中StWRKY5基因表達(dá)量都顯著高于對(duì)照。選擇3個(gè)超量表達(dá)效果好的株系進(jìn)行了晚疫病原菌接種，結(jié)果顯示StWRKY5轉(zhuǎn)基因植株的病斑面積小于對(duì)照的病斑面積，表明StWRKY5轉(zhuǎn)錄因