水稻miR319b参与调控稻瘟病抗性机制研究及抗纹枯病的长链小干扰RNA的鉴定
发布时间：2022-01-22 23:01
水稻是全球主要的粮食作物之一,稻瘟病和水稻纹枯病是世界性的水稻病害,严重危害水稻的生产安全。水稻—稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）互作系统是研究寄主植物与病原物互作的典型模式系统,其中非编码RNA尤其是小分子RNA在植物应对不同逆境胁迫响应中起着至关重要的作用。本研究拟通过高通量测序挖掘更多参与调控水稻对稻瘟病免疫防卫反应的miRNA,从小分子RNA水平深入了解水稻—稻瘟菌互作的分子机制;拟通过高通量测序挖掘响应纹枯病菌（Rhizoctonia solani）侵染、参与水稻内源免疫的长链小分子RNA,探究其生物合成途径及功能特征,了解其在水稻内源免疫中的作用,为稻瘟病和纹枯病的防控提供理论依据和基因资源。具体研究内容如下:1.稻瘟病菌侵染水稻诱导miR319b,阻断茉莉酸生物合成及信号转导拮抗水稻对稻瘟菌的防卫反应。本研究通过高通量测序及生物信息学分析发现了 11个水稻miRNA极有可能响应亲和性菌株Guy11的侵染。Northern B1ot验证及靶标筛选发现上调表达的miR319b极有可能参与调控水稻的抗病性。烟草瞬时表达体系验证miR319b 的靶标基因为 TCP（...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１典型的稻瘟病菌生活史（Ｌｉｎｄｓａｙ?ｅｔａｌ．，２０１６）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｌｉｆｅ?ｈｉｓｔｏｒｙ?ｏｆ?Ｍ．?ｏｒｙｚａｅ?（Ｌｉｎｄｓａｙ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１６）??
次生菌丝扩展蔓延至邻近表皮细胞及叶肉细胞，５－７天即可出现病斑，病??斑上的分生孢子梗上又可产生新分生孢子形成再侵染。病菌侵入寄主水稻主要机制包??括机械作用（Ｈａｍｅｒ?ｅｔａｌ．，?１９８９）、酶及诱导机制。诱导机制是指存在于分生孢子萌发??液中的致病因子能诱导对水稻品种不致病的病原小种致病（李成云，１９９８）。??病原菌侵染过程中，稻瘟菌典型侵染结构附着胞的形成起着至关重要的作用。由于??附着胞具有圆顶状的结构，可产生较强膨压，进而转变为机械压力穿透水稻表皮角质层??进入内部（图１－２）。分生孢子萌发产生芽管，感知外界信号，继而分化成附着胞。附着??胞的形成和外界环境因子如寄主表面的疏水性、表面硬度、叶表蜡质和营养有关（Ｊｅｌｉｔｔｏｅｔ??ａｌ．，?１９９４；?Ｌｅｅ?ａｎｄ?Ｄｅａｎ，?１９９４；?Ｇｉｌｂｅｒｔ?ｅｔ?ａｌ．，?１９９６；?Ｔａｌｂｏｔ?ｅｔ?ａｌ．，?１９９７）。疏水界面对附着胞的??形成是必不可少的，叶表几丁质单体存在时更易形成附着胞（Ｔａｌｂｏｔ，?２００３ａ）。??ｓ?＾?＇?＞｜??????碟一？４?＾?ｉ３Ｅ一－?一，??…＾?Ｍ??图１－２附着胞及侵入菌丝（Ｌｉｎｄｓａｙ?ｅｔ?ａｌ．，２０１６）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ａｐｐｒｅｓｓｏｒｉｕｍ?ａｎｄ?ｉｎｖａｓｉｖｅ?ｈｙｐｈａｅ?（Ｌｉｎｄｓａｙ?ｅｔ?ａｌ．．?２０１６）??２水稻纹枯病及纹枯病菌研究进展??２．１水稻纹枯病的危害??纹枯病主要引起水稻鞘枯和叶枯，以危害叶鞘为主，俗称“烂脚杆”、“花脚??杆”、“烂脚瘟”等，导致结实率下降、瘪谷率增加及粒重降低，一般可减产１０％？３０％，??严重时达５０％以
，其中又以Ａ型致病力最强，Ｃ型最弱（张天??晓，１９８４；李祥等，１９９３；陈利锋等，２００１；陈涛等，２０１０；黄雯雯等，２０１１）。??２．３水稻纹枯病菌生活史??水稻纹枯病菌以菌核在土壤中或菌丝在病株上越冬为主。次年春耕菌核附着于水??稻基部叶鞘，环境适宜时萌发长出菌丝，菌丝延伸进入叶鞘内侧，在细胞表面形成侵??染结构－附着胞，附着胞可直接穿过表皮或气孔侵入定植并不断扩展延伸，形成大量侵??入菌丝。期间可向外长出气生菌丝再侵染附近的水稻，１－２天后便出现典型的纹枯病病??症（图１－３）。水稻纹枯病的发生和流行与菌源、环境条件、品种、栽培技术等有密切??关系（陈利锋等，２００１）。??气孔ｆｔ入?Ｘ?＼＼??菌核葫发?／?＼?ｘ??／?再授染?＼?＼??／?大株?箱丝?＼??稻株?＼?ｊ??＼灌鳜水传攉?＾乂??ｖ?？丝和繭核??菌核??菌核在土壤中或ｅ核和??菌丝体在病残体上越冬??图１－３纹枯菌侵染循环??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｄｉｓｅａｓｅ?ｃｙｃｌｅ?ｏｆ?ｒｉｃｅ?ｓｈｅａｔｈ?ｂｌｉｇｈｔ??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻纹枯病菌致病机理的研究进展[J]. 杨迎青,杨媚,兰波,周而勋,李湘民. 中国农学通报. 2014(28)
[2]表观遗传与花期调控研究进展[J]. 朱芹芹,李忠爱,何艳霞,赵文淇,王子成. 园艺学报. 2013(09)
[3]安徽省水稻纹枯病菌致病力分化与遗传多样性[J]. 黄雯雯,王玲,刘连盟,刘恩勇,黄世文. 浙江农业学报. 2011(01)
[4]四川地区水稻纹枯病菌及其致病力研究(英文)[J]. 罗霄凤,康晓慧,彭玉娇,张娜,张利. Plant Diseases and Pests. 2010(06)
[5]水稻纹枯病抗性基因定位及抗性资源发掘的研究进展[J]. 曾宇翔,李西明,马良勇,季芝娟,杨长登. 中国水稻科学. 2010(05)
[6]浙江省水稻纹枯病菌的遗传分化与致病力研究[J]. 陈涛,张震,柴荣耀,王教瑜,毛雪琴,邱海萍,杜新法,姜华,王立安,王艳丽,孙国昌. 中国水稻科学. 2010(01)
[7]水稻纹枯病菌毒素致病机理研究[J]. 陈夕军,徐艳,童蕴慧,孟令军,纪兆林,徐敬友. 植物病理学报. 2009(04)
[8]利用近等基因系研究3个抗水稻纹枯病QTL的聚合效应[J]. 殷跃军,左示敏,王辉,陈宗祥,马玉银,张亚芳,顾世梁,潘学彪. 中国水稻科学. 2008(04)
[9]水稻抗纹枯病QTL qSB-11的育种价值及其进一步定位[J]. 左示敏,殷跃军,张丽,张亚芳,陈宗祥,潘学彪. 中国水稻科学. 2007(02)
[10]浅谈稻米的优质及我省垦区生产加工的前景展望[J]. 孙立,赵幸福,刘力影. 黑龙江粮食. 2002(04)
本文编号：3603077
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１典型的稻瘟病菌生活史（Ｌｉｎｄｓａｙ?ｅｔａｌ．，２０１６）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｌｉｆｅ?ｈｉｓｔｏｒｙ?ｏｆ?Ｍ．?ｏｒｙｚａｅ?（Ｌｉｎｄｓａｙ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１６）??
次生菌丝扩展蔓延至邻近表皮细胞及叶肉细胞，５－７天即可出现病斑，病??斑上的分生孢子梗上又可产生新分生孢子形成再侵染。病菌侵入寄主水稻主要机制包??括机械作用（Ｈａｍｅｒ?ｅｔａｌ．，?１９８９）、酶及诱导机制。诱导机制是指存在于分生孢子萌发??液中的致病因子能诱导对水稻品种不致病的病原小种致病（李成云，１９９８）。??病原菌侵染过程中，稻瘟菌典型侵染结构附着胞的形成起着至关重要的作用。由于??附着胞具有圆顶状的结构，可产生较强膨压，进而转变为机械压力穿透水稻表皮角质层??进入内部（图１－２）。分生孢子萌发产生芽管，感知外界信号，继而分化成附着胞。附着??胞的形成和外界环境因子如寄主表面的疏水性、表面硬度、叶表蜡质和营养有关（Ｊｅｌｉｔｔｏｅｔ??ａｌ．，?１９９４；?Ｌｅｅ?ａｎｄ?Ｄｅａｎ，?１９９４；?Ｇｉｌｂｅｒｔ?ｅｔ?ａｌ．，?１９９６；?Ｔａｌｂｏｔ?ｅｔ?ａｌ．，?１９９７）。疏水界面对附着胞的??形成是必不可少的，叶表几丁质单体存在时更易形成附着胞（Ｔａｌｂｏｔ，?２００３ａ）。??ｓ?＾?＇?＞｜??????碟一？４?＾?ｉ３Ｅ一－?一，??…＾?Ｍ??图１－２附着胞及侵入菌丝（Ｌｉｎｄｓａｙ?ｅｔ?ａｌ．，２０１６）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ａｐｐｒｅｓｓｏｒｉｕｍ?ａｎｄ?ｉｎｖａｓｉｖｅ?ｈｙｐｈａｅ?（Ｌｉｎｄｓａｙ?ｅｔ?ａｌ．．?２０１６）??２水稻纹枯病及纹枯病菌研究进展??２．１水稻纹枯病的危害??纹枯病主要引起水稻鞘枯和叶枯，以危害叶鞘为主，俗称“烂脚杆”、“花脚??杆”、“烂脚瘟”等，导致结实率下降、瘪谷率增加及粒重降低，一般可减产１０％？３０％，??严重时达５０％以
，其中又以Ａ型致病力最强，Ｃ型最弱（张天??晓，１９８４；李祥等，１９９３；陈利锋等，２００１；陈涛等，２０１０；黄雯雯等，２０１１）。??２．３水稻纹枯病菌生活史??水稻纹枯病菌以菌核在土壤中或菌丝在病株上越冬为主。次年春耕菌核附着于水??稻基部叶鞘，环境适宜时萌发长出菌丝，菌丝延伸进入叶鞘内侧，在细胞表面形成侵??染结构－附着胞，附着胞可直接穿过表皮或气孔侵入定植并不断扩展延伸，形成大量侵??入菌丝。期间可向外长出气生菌丝再侵染附近的水稻，１－２天后便出现典型的纹枯病病??症（图１－３）。水稻纹枯病的发生和流行与菌源、环境条件、品种、栽培技术等有密切??关系（陈利锋等，２００１）。??气孔ｆｔ入?Ｘ?＼＼??菌核葫发?／?＼?ｘ??／?再授染?＼?＼??／?大株?箱丝?＼??稻株?＼?ｊ??＼灌鳜水传攉?＾乂??ｖ?？丝和繭核??菌核??菌核在土壤中或ｅ核和??菌丝体在病残体上越冬??图１－３纹枯菌侵染循环??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｄｉｓｅａｓｅ?ｃｙｃｌｅ?ｏｆ?ｒｉｃｅ?ｓｈｅａｔｈ?ｂｌｉｇｈｔ??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻纹枯病菌致病机理的研究进展[J]. 杨迎青,杨媚,兰波,周而勋,李湘民. 中国农学通报. 2014(28)
[2]表观遗传与花期调控研究进展[J]. 朱芹芹,李忠爱,何艳霞,赵文淇,王子成. 园艺学报. 2013(09)
[3]安徽省水稻纹枯病菌致病力分化与遗传多样性[J]. 黄雯雯,王玲,刘连盟,刘恩勇,黄世文. 浙江农业学报. 2011(01)
[4]四川地区水稻纹枯病菌及其致病力研究(英文)[J]. 罗霄凤,康晓慧,彭玉娇,张娜,张利. Plant Diseases and Pests. 2010(06)
[5]水稻纹枯病抗性基因定位及抗性资源发掘的研究进展[J]. 曾宇翔,李西明,马良勇,季芝娟,杨长登. 中国水稻科学. 2010(05)
[6]浙江省水稻纹枯病菌的遗传分化与致病力研究[J]. 陈涛,张震,柴荣耀,王教瑜,毛雪琴,邱海萍,杜新法,姜华,王立安,王艳丽,孙国昌. 中国水稻科学. 2010(01)
[7]水稻纹枯病菌毒素致病机理研究[J]. 陈夕军,徐艳,童蕴慧,孟令军,纪兆林,徐敬友. 植物病理学报. 2009(04)
[8]利用近等基因系研究3个抗水稻纹枯病QTL的聚合效应[J]. 殷跃军,左示敏,王辉,陈宗祥,马玉银,张亚芳,顾世梁,潘学彪. 中国水稻科学. 2008(04)
[9]水稻抗纹枯病QTL qSB-11的育种价值及其进一步定位[J]. 左示敏,殷跃军,张丽,张亚芳,陈宗祥,潘学彪. 中国水稻科学. 2007(02)
[10]浅谈稻米的优质及我省垦区生产加工的前景展望[J]. 孙立,赵幸福,刘力影. 黑龙江粮食. 2002(04)
本文编号：3603077
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