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由条形柄锈菌引起的小麦条锈病是造成小麦产量下降的重要病害之一,因此深入了解小麦条锈菌的致病机理对小麦条锈病的防治显得尤为重要。目前,小麦条锈菌基因的克隆及其功能分析以及对参与的各种信号通路的研究也成了众多科学家的研究热点,这也极大地促进了人们对条锈菌病原真菌致病机理的分子机制的认识,而且对于防控条锈病提供了多样化途径。本研究对条锈菌入侵寄主叶片过程中钙信号网络中相关基因通过全基因组数据库基础筛选后进行克隆、表达特征分析及功能验证,以期为调控锈菌奠定理论基础。获得的主要结果如下:(1)根据本实验室小麦条锈菌基因组数据,通过本地BLAST筛选出一个钙信号相关蛋白激酶基因PsCaMK。序列分析表明该基因编码蛋白具有蛋白激酶的功能结构域。转录表达特征分析表明PsCaMK在条锈菌侵染在整个时期均有表达,但在侵染后6 h时表达量显著上调。在专一性免疫抑制剂KN-93处理后,随着KN-93施加浓度的增加,条锈菌夏孢子萌发率逐渐降低。大麦条纹花叶病毒诱导的基因沉默(BSMV-HIGS)技术进行功能验证显示,瞬时沉默PsCaMK导致条锈菌侵染能力下降,表现为条锈菌菌丝长度和菌落面积受到极显著抑制,产孢量明显减少。(2)根据本实验室小麦条锈菌基因组数据并结合实验室前期的研究成果,获得PsNCS1以及其可能互作基因PsPiK1的ORF区。实时定量分析表明,PsNCS1在条锈菌侵染小麦48h之前呈现上调趋势,之后呈下调趋势,在夏孢子时期表达量最高;而PsPiK1在条锈菌侵染初期(6,12,24h)表达量明显上调,之后呈下调趋势。通过BSMV-HIGS技术瞬时沉默PsNCS1与PsPiK1,结果表明,沉默PsNCS1后会使条锈菌的产孢量有一定的减少,但是仍有一定数量的孢子堆产生,沉默后条锈菌菌丝长度和菌落面积也未受到显著抑制。沉默PsPiK1导致条锈菌侵染能力下降,表现为条锈菌菌丝长度和菌落面积受到极显著抑制,产孢量明显减少。沉默PsNCS1后对PsPiK1表达量进行检测,结果表明,与沉默前表达量相比,PsPiK1在条锈菌侵染小麦前期表达量呈现下降趋势,在12 h时下降尤为明显。这些结果暗示PsNCS1与PsPiK1之间存在相互关联并参与了小麦条锈菌的致病作用。