小麥與葉銹菌互作過(guò)程中β-1,3-葡聚糖酶的表達(dá)特征分析.pdf

1、分類號(hào)：Q2壘密級(jí)：公Ⅱ單位代碼：學(xué)號(hào)：100862009069小麥與葉銹菌互作過(guò)程中p一1，3一葡聚糖酶的表達(dá)特征分析Researchontheexpressionanalysisofp1，3一glucanasesintheprocessofwheatandleafrustinteraction學(xué)位申請(qǐng)人：指導(dǎo)教師：學(xué)科專業(yè)：學(xué)位類別：授予單位：答辯日期：吳洪波王冬梅教授植物學(xué)理學(xué)碩士河北農(nóng)業(yè)大學(xué)二。一二年五月三十日摘要本試驗(yàn)室長(zhǎng)期以

2、來(lái)從事小麥抗葉銹菌侵染生理機(jī)制的研究工作，前期工作已經(jīng)證明，在小麥與葉銹菌(Pucciniatriticina)的不親和互作中B1，3葡聚糖酶(p1，3glucanase，BG)表現(xiàn)上調(diào)表達(dá)，推測(cè)其在小麥抵抗葉銹菌的抗病反應(yīng)中可能起到了重要作用。本試驗(yàn)以小麥(TriticumaestivumL)品種洛夫林10和葉銹菌生理小種165與260為研究對(duì)象，洛夫林10與小種165構(gòu)成親和組合，與260構(gòu)成不親和組合，對(duì)不同親和性組合中p1，3葡

3、聚糖酶的表達(dá)特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究。獲得主要結(jié)果如下：1、利用RTPCR技術(shù)分析了不同組合中小麥被葉銹菌侵染后不同時(shí)間點(diǎn)D1，3葡聚糖酶的表達(dá)特征。結(jié)果表明，在不親和組合中小麥葉片在接菌后4hD1，3葡聚糖酶基因的表達(dá)量較接種后0h有明顯增加，呈上調(diào)表達(dá)，一直至接種后120h在葉片中的表達(dá)水平呈持續(xù)增加趨勢(shì)；而在親和組合中B1，3葡聚糖酶基因在接種后4h較0h表現(xiàn)出輕微上調(diào)表達(dá)，之后也呈增加趨勢(shì)，但其表達(dá)量要低于不親和組合，在接種后48h其

4、表達(dá)量開(kāi)始下調(diào)，到120h恢復(fù)至Oh水平。這一結(jié)果表明，B1，3葡聚糖酶基因的表達(dá)受葉銹菌侵染誘導(dǎo)，其轉(zhuǎn)錄水平在親和組合和不親和組合之間的表達(dá)差異意味著該基因可能與小麥抗葉銹菌侵染有關(guān)。2、通過(guò)Westemblotting技術(shù)分析了不同組合中小麥被葉銹菌侵染后不同時(shí)間點(diǎn)p一1，3葡聚糖酶的表達(dá)特征。結(jié)果表明，接種后4h，p1，3一葡聚糖酶在不同組合中均開(kāi)始表現(xiàn)上調(diào)表達(dá)，且呈遞增趨勢(shì)，但在不親和組合中各時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)量均高于親和組合，且高表

5、達(dá)的時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)，而親和組合在接種后期出現(xiàn)下降趨勢(shì)。3、分析了不同組合中小麥被葉銹菌侵染后不同時(shí)間點(diǎn)D一1，3葡聚糖酶活性的變化特征。發(fā)現(xiàn)酶活性的變化趨勢(shì)同酶表達(dá)量的變化趨勢(shì)大體相同，初步表明D1，3一葡聚糖酶在小麥抗葉銹菌侵染過(guò)程中可能發(fā)揮重要作用。4、利用免疫金標(biāo)記技術(shù)在原位水平對(duì)葉銹菌侵染小麥誘導(dǎo)產(chǎn)生的D1，3葡聚糖酶的時(shí)空表達(dá)特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：B1，3葡聚糖酶主要定位在寄主的細(xì)胞壁以及細(xì)胞間隙中，在不親和組合中的

6、表達(dá)高于親和組合，且主要分布在菌絲周圍，這種趨勢(shì)在后期更加明顯。這一結(jié)果暗示著B1，3一葡聚糖酶可能直接作用于菌絲細(xì)胞壁，對(duì)菌絲的生長(zhǎng)產(chǎn)生了抑制作用。綜上所述，我們以小麥品種洛夫林10和葉銹菌生理小種260與165分別組成不親和和親和組合，通過(guò)半定量PCR、WesternBlotting檢測(cè)、酶活性測(cè)定和免疫金標(biāo)記技術(shù)分別在轉(zhuǎn)錄水平、翻譯水平、酶活性和原位水平對(duì)葉銹菌侵染誘導(dǎo)產(chǎn)生的D1，3葡聚糖酶進(jìn)行了系統(tǒng)研究，證明p1，3一葡聚糖酶對(duì)