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1.
茉莉酸甲酯诱导的小麦白粉病抗性与9个抗病相关基因表达间的关系 总被引：5，自引：0，他引：5
[目的]为了明确茉莉酸对小麦白粉病抗性的诱导作用和对抗病相关基因的激活作用,以及抗病性变化与基因表达变化之间的相关性,探索小麦抗白粉病分子机理。[方法]以田间表现不同的代表性感白粉病小麦品种＂中国春＂、＂濮麦9号＂和＂周麦18＂为材料,用茉莉酸甲酯（methyljasmonate,MeJA）处理小麦幼苗叶片进行诱导,通过离体叶段培养法接种白粉菌（Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt）进行抗性鉴定;用实时定量PCR技术检测叶片中PR1（PR1.1）、PR2（β,1-3葡聚糖苷酶）、PR3（几丁质酶）、PR4、PR5（类甜蛋白）、PR9（TaPERO,过氧化物酶）、PR10、TaGLP2a（类胚素蛋白）和Ta-JA2（茉莉酸甲酯诱导蛋白）基因的表达变化。[结果]MeJA处理可以显著提高＂中国春＂、＂濮麦9号＂和＂周麦18＂对白粉菌的抗性水平。诱导抗性可以从MeJA处理后12～96h检测到,24h达到峰值。虽然存在一定差异,但MeJA对3个品种中除TaGLP2a外的8个抗病相关基因的表达有显著激活作用,在处理12、24或48h后达到峰值。MeJA对PR9和PR1的诱导作用最强,可达100倍,对PR2、PR4、PR5、PR3、PR10和Ta-JA2的诱导作用强,可达10-70倍;对TaGLP2a没有明显作用。茉莉酸诱导的抗病性提高与8个抗病相关基因的表达增强呈正相关。[结论]茉莉酸诱导的抗病性增强与抗病相关基因的表达增强呈正相关,茉莉酸信号传导途径在小麦抗白粉病反应中起作用,对这一途径的调控可提高小麦的白粉病抗性。 相似文献
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为了从分子及生理生化水平探讨甜瓜雄性不育发生过程中内源激素(生长素、赤霉素、茉莉酸、水杨酸)与花粉败育的相关性,利用雄性不育两用系对甜瓜可育株与不育株2 mm花蕾雄蕊进行转录组测序,筛选内源激素相关差异表达基因,结合实时荧光定量分析以鉴定差异基因表达量,并对雄性不育株与可育株的花蕾内源激素含量进行测定。结果显示:转录组测序共发现334个差异表达基因,对差异表达基因进行GO功能分析显示,共有273个基因归属于生物合成、分子功能和细胞组分三大分支,其中与内源激素相关的差异基因为7个,其中2个差异表达基因为水杨酸甲基转移同源基因,3个为生长素相关表达基因,赤霉素相关表达基因和茉莉酸相关表达基因各1个;qRT-PCR验证表明,与生长素相关的基因和吲哚-3-乙酸合成相关基因在雄性不育株花蕾中的表达量均高于可育株的表达量,而赤霉素、茉莉酸和水杨酸相关表达基因在雄性不育株花蕾中的表达量则是低于可育株中的表达量。激素含量的测定结果显示赤霉素和生长素含量可育株高于不育株,茉莉酸甲酯与水杨酸的含量不育株高于可育株。研究结果表明植物激素类相关基因通过间接方式参与雄性不育发生过程,同时多个激素基因之间存在相互拮抗,代谢途径复杂;茉莉酸甲酯和水杨酸含量过度积累可能与雄性不育的发生相关。 相似文献
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【目的】研究外源茉莉酸甲酯（MeJA）对水稻细菌性条斑病（简称细条病）抗性的影响，为防治水稻细条病提供理论依据。【方法】以水稻细条病抗性近等基因系 K9、感性近等基因系 G9 为材料，在分蘖期对 K9 和 G9 植株喷施 0.1 mmol/L MeJA，以喷施清水为对照（CK）。分别在 MeJA 处理后 0、12、24、48、72 h接种水稻细条病菌，调查发病情况。进一步研究喷施 MeJA 48 h 后，在 K9 和 G9 植株上接种细条病菌后 0、6、12、24、48 h 激素途径相关基因的表达变化。【结果】K9 植株在喷施 MeJA 后 0、24、48、72 h 接种水稻细条病菌的叶片病斑长度显著短于对照；G9 植株在喷施 MeJA 后 0、12 h 接种水稻细条病菌的叶片病斑长度显著长于对照，而在喷施 MeJA 后 72 h 接种的叶片病斑长度显著短于对照。喷施 MeJA 后 48 h 接种细条病菌，K9 植株中的茉莉酸途径相关基因 LOX2 和 AOS2、病程相关基因 PR10 的相对表达量较对照上调，水杨酸途径相关基因 PAD4和 PAL、乙烯途径相关基因 EIN2 和 ERF70、病程相关基因 PR1a 的相对表达量较对照下调；G9 植株中的茉莉酸途径相关基因 LOX2 和 AOS2、水杨酸途径相关基因 PAD4 和 PAL、病程相关基因 PR1a 和 PR10 的相对表达量较对照上调，乙烯途径相关基因 EIN2 的相对表达量较对照下调。【结论】外源茉莉酸甲酯影响抗、感性近等基因系对细条病的抗性，随 MeJA 处理后接种时间点的不同，抗、感近等基因系对细条病菌的抗性反应不同。外源茉莉酸甲酯通过诱导茉莉酸、水杨酸和乙烯途径相关基因和病程相关基因的表达，参与对细条病侵染的防御反应。 相似文献
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以高抗菌核病的油菜品种湘油15和高感菌核病的油菜品种98C40为材料，采用RT–PCR方法克隆BnPMEI1基因的编码区全长，利用生物信息学软件和实时荧光定量PCR分析BnPMEI1的结构和表达特性，并构建该基因超表达载体，分析该基因的功能。序列分析结果表明，该基因编码区全长615bp，编码204个氨基酸，具有1个信号肽和1个PMEI结构域，属于PMEI家族基因，命名为BnPMEI1(GenBank登录号为ON254917)。表达分析结果表明，BnPMEI1在根、茎、花、叶、角果皮和籽粒中均有表达，在叶中的表达量最高，根中的表达量最低；湘油15的茎、叶、花中的表达量均显著高于98C40的。在核盘菌、茉莉酸甲酯(Me JA)和水杨酸(SA)处理下，BnPMEI1在湘油15中的表达上调，在98C40中的表达则受到抑制；乙烯处理下，BnPMEI1在2个品种中的表达均下调，在湘油15中下调的幅度更大；离体叶片接种结果显示，超表达Bn PMEI1的油菜突变体叶片病斑明显小于野生型叶片的。综合分析，BnPMEI1基因可能介导了SA和茉莉酸途径的调控，诱导油菜菌核病抗性的提高。 相似文献
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[目的]分析外源茉莉酸喷雾处理水稻后对水稻防御系统的影响,为深入开展茉莉酸在稻瘟病菌与水稻互作中的作用机制研究提供参考依据.[方法]将茉莉酸以两种方式处理水稻:将100和400μmol/L茉莉酸分别预先喷雾于水稻叶片上,6 h后再接种稻瘟病菌株孢子;用100和400μmol/L茉莉酸制备稻瘟病菌株孢子悬浮液直接喷雾接种水稻,调查水稻稻瘟病发病症状及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测水稻防御相关基因的表达.[结果]分别用100和400μmol/L茉莉酸预先喷雾水稻6 h后再接种稻瘟病菌株孢子的诱抗效果分别为16.02%和25.51%;而以100和400μmol/L茉莉酸制备稻瘟病菌株孢子悬浮液直接喷雾水稻的诱抗效果分别为21.82%和34.09%.qRT-PCR检测发现受侵染水稻防御相关基因均有不同程度的上调或下调表达.与接种前(0h)相比,在茉莉酸预先喷雾水稻后再接种稻瘟病菌孢子的水稻和茉莉酸制备孢子悬浮液直接接种的水稻中病程相关基因PR1a在稻瘟病菌侵染水稻早期表达量有所上调、侵染后期表达量下调,病程相关基因PR10a的表达量上调;水杨酸途径相关基因EDS1和PAL在稻瘟病菌侵染水稻的整个进程中一直处于较低的表达水平;茉莉酸途径相关基因AOS2的表达量显著上调(P<0.05).[结论]水稻病程相关基因及茉莉酸途径相关基因参与了水稻防御体系对外源茉莉酸的响应. 相似文献
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[目的]本文旨在研究甜瓜抗感材料中内源激素含量及其相关基因表达量的分析,了解甜瓜抗蔓枯病的抗性机制。[方法]以抗蔓枯病甜瓜抗源PI420145和感蔓枯病甜瓜‘白皮脆’(对照)为材料,在接种蔓枯病菌后的不同时间(0、1、2、3、5、7 d)进行取样,测定内源激素乙烯、茉莉酸及水杨酸的含量,并利用荧光定量PCR技术分析叶片中乙烯、茉莉酸、水杨酸等防御信号途径中相关基因的表达特征。[结果]抗蔓枯病甜瓜材料PI420145叶片中的乙烯含量整体低于感蔓枯病材料‘白皮脆’,但在接种0和7 d时茉莉酸含量均高于‘白皮脆’,并且水杨酸含量也基本高于‘白皮脆’。在接种前期(0~3 d),PI420145叶片中乙烯途径相关基因ACS、EIN2的表达量显著高于‘白皮脆’,接种后期(5~7 d)ACS在PI420145中下调表达并且表达量显著低于‘白皮脆’。PI420145叶片中茉莉酸途径相关基因COI1、PDF1.2的表达量分别在接种后期和接种前期基本显著高于‘白皮脆’,而AOS表达量在接种后期则极显著低于‘白皮脆’。在PI420145叶片中除接种后1 d外,水杨酸途径相关基因EDS5的表达量均显著高于‘白皮脆’,而ICS、NPR1的表达量分别在接种后期和接种前期基本显著高于‘白皮脆’。[结论]PI420145叶片中低浓度的乙烯以及高浓度的茉莉酸和水杨酸提高了其对蔓枯病的抗病能力,PI420145叶片中EIN2、PDF1.2、EDS5和NPR1在接种早期的高表达促使其比‘白皮脆’更早一步对蔓枯病菌的侵染作出反应。 相似文献
8.
为研究芦笋（Asparagus officinalis L.）甾体皂苷合成中下游胆固醇C-22羟化酶基因,首先通过基因组家族结合芦笋的转录组分析,筛选、预测到1个胆固醇C-22羟化酶基因 AoCYP90B27,通过qRT-PCR进行组织表达模式分析,利用plantCARE数据库进行启动子顺式作用元件预测分析及该基因在脱落酸、水杨酸及茉莉酸甲酯等激素及干旱胁迫中的表达情况分析。结果表明, AoCYP90B27基因的cDNA全长为1 443 bp,编码含有481个氨基酸残基,启动子区域除含有TATA-box等保守元件,还存在与非生物胁迫和激素诱导响应的作用元件。该基因在不同组织器官中均有表达,根中的表达量显著高于地上部组织。在干旱胁迫、脱落酸、水杨酸和茉莉酸甲酯诱导处理及其不同处理时间其基因的表达量明显不同,推测该基因在皂苷合成的下游途径中能催化胆固醇C-22羟基化,形成多样的皂苷元参与多年生芦笋根系的逆境胁迫应答,为阐明皂苷合成的分子机制奠定了实验基础。 相似文献
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【目的】探讨三环唑处理下水稻抗性相关基因表达的动态变化及与抗瘟性的相关性。【方法】室内抑菌活性测定三环唑对稻瘟病菌丝生长和孢子萌发的抑制作用;温室不同时间点接种稻瘟病菌后施用三环唑,测定其防效;利用实时荧光定量PCR对水稻受三环唑处理后不同时间点诱导抗性相关基因进行表达分析。【结果】三环唑对水稻稻瘟菌菌丝生长和孢子萌发无显著抑制作用;接种稻瘟病菌24 h后施用三环唑,仍然能够获得87.2%的防治效果。RT-q PCR结果表明,三环唑能够诱导水稻防卫反应基因Os NH1-1、Os PR1a和Os PR10的表达,进一步选取水杨酸和茉莉酸途径的关键基因进行检测,发现茉莉酸途径的关键基因Os LOX和Os AOS2的表达受到三环唑显著诱导。【结论】三环唑防治稻瘟病并非仅仅抑制了黑色素的合成,三环唑对水稻具有诱导抗性作用,三环唑主要通过茉莉酸途径起诱导抗性作用。 相似文献
10.
《山东农业科学》2017,(6)
花生是我国重要的经济作物,野生花生(Arachis duranensis)有着许多栽培种花生尚缺乏的性状,是栽培种花生品种改良不可缺少的优异种质源或基因源。植物中,WRKY基因与抗病密切相关。本试验鉴定并克隆了野生花生Ad WRKY37基因,并对其基因及蛋白序列进行了生物信息学分析。结果显示,Ad WRKY37含有NBS-LRR结构域;顺式调控元件分析显示,Ad WRKY37启动子含有水杨酸(salicylic acid,SA)和茉莉酸(jasmonic,JA)诱导元件。实时荧光定量PCR结果显示,野生花生Ad WRKY37基因在受到青枯病菌液胁迫诱导后表达量升高,且经过水杨酸与茉莉酸处理后表达量也显著上升。以上结果说明野生花生Ad WRKY37基因可能与青枯病耐受相关。 相似文献
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【目的】克隆受条锈菌诱导的小麦Hin1,研究其在小麦抗条锈病防御反应以及抗非生物胁迫过程中的作用。【方法】通过电子克隆、RT-PCR方法,从条锈菌侵染的小麦水源11中分离出一个编码HIN1的cDNA序列;通过生物信息学工具对DNA序列及其编码的蛋白序列进行分析;利用实时荧光定量PCR分析该基因在小麦不同器官、与条锈菌互作、外源激素处理以及非生物胁迫下的表达情况。【结果】分离得到小麦Hin1,命名为TaHin1,开放阅读框为642bp,编码213个氨基酸,分子量为23.24kD,等电点8.67,具有信号肽和HIN1结构域,可能为分泌蛋白;与高粱和水稻HIN1同源性达80%;表达分析结果表明,TaHin1在小麦根、茎、叶组织中表达差异不显著,在小麦与条锈菌互作时,仅在非亲和组合中被诱导表达;外源植物激素水杨酸、茉莉酸诱导TaHin1上调表达,脱落酸诱导其下调表达,而乙烯不诱导其表达;高盐、干旱、机械损伤以及低温等非生物胁迫下,TaHin1均上调表达。【结论】首次克隆到一个受条锈菌诱导的小麦TaHin1,可能通过水杨酸、茉莉酸信号途径参与了小麦对条锈菌的防御反应,而脱落酸在防御反应中起负调控作用,该基因在小麦对非生物胁迫的抗逆应答过程中也发挥着一定作用。 相似文献
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马铃薯蛋白酶抑制子StPI基因的克隆及表达分析 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】克隆马铃薯蛋白酶抑制子基因StPI的全长cDNA。【方法】以马铃薯高抗青枯病二倍体基因型ED13为材料，采用RACE方法进行StPI基因全长cDNA的克隆，利用半定量RT-PCR方法进行该基因的诱导表达分析。【结果】获得了StPI基因的全长cDNA，序列分析表明：该基因具有完整的开放阅读框架，编码116个氨基酸，与马铃薯蛋白酶抑制子 I 前体具有较高的同源性（核苷酸和氨基酸序列同源性分别为89%和74%）。该基因同时受青枯病菌的诱导和茉莉酸的调节，在6～12 h内即达到最高表达水平，但二者又有明显不同。相对而言，StPI基因受青枯病菌的诱导较弱，而受茉莉酸（JA）的诱导较为强烈，在JA处理3 h表达量即明显升高，6～12 h迅速升至最高。【结论】本研究从马铃薯抗青枯病基因型ED13中获得了StPI基因的全长cDNA。该基因可能参与了马铃薯的抗青枯病反应，且病菌处理对该基因的诱导可能与JA刺激具有相似或相同的信号途径。 相似文献
13.
以小黑杨(Populus simonii×P.nigra)为试验材料,从小黑杨cDNA中克隆得到477 bp的PR10基因(Potri.008G212500.1)片段,编码158个氨基酸.结果表明:PR10基因含有P-环和Bet v 1家族保守结构域,属于稳定的亲水蛋白,无信号肽.系统进化树分析显示,杨树PR10蛋白与毛果杨、毛白杨遗传距离较近,说明其亲缘关系较近.亚细胞定位结果显示,GFP-PR10蛋白定位于细胞核中.PR10基因表达具有组织特异性,并受胁迫诱导表达.PR10基因在根中表达水平明显高于叶片中的表达水平.在杨树叶枯病病原菌(Alternaria alternata)胁迫48 h时达到初始表达量的8.86倍;高盐胁迫PR10基因表达量在根中变化显著,在12 h时达到初始表达量的15.25倍.PR10基因受到水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)胁迫时,其表达量也发生显著变化,证实PR10基因受到水杨酸通路与茉莉酸通路调控. 相似文献
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研究克隆得到了青蒿AaWRKY3基因,属Ⅱ类WRKY转录因子,其表达蛋白约为76kD。该基因在植物组织中广泛表达,在根中的表达量最高,且其表达量随叶片生长不断增加。其表达量受到低温、干旱和盐胁迫的强烈诱导,但对于甲基茉莉酸、乙烯、ABA及伤害处理不敏感。该研究结果表明,此基因可能通过ABA非依赖性信号转导途径来调节植物非生物胁迫应答。 相似文献
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过氧化物酶体膜蛋白PMP是ABC转运蛋白ABCD亚家族蛋白之一．存在于过氧化物酶体膜上。研究表明．拟南芥中的ABCD亚家族ABC转运蛋白AtABCD1主要通过参与部分物质运输进入过氧化物酶体．其中包括茉莉酸合成的前体OPDA。本研究通过RACE技术克隆了一个ABCD亚家族ABC转运蛋白基因HbPMP1．并进行表达分析。结果表明：HbPMP1全长4011bp．编码1337个氨基酸残基,其表达产物与拟南芥AtABCDl有较高的相似性（氨基酸一致性为78％）：该基因在伤害及外源茉莉酸诱导下呈上调表达．推测其可能参与内源茉莉酸合成相关物质时的运输． 相似文献
16.
《安徽农业科学》2020,(16)
[目的]研究Nicotiana sylvestris和Nicotiana attenuata这2种烟草中sm-Nvas同源基因分别在经水杨酸(SA)、甲基茉莉酸(MeJA)及伤诱导后的表达情况。[方法]采用Trizol法提取经水杨酸、甲基茉莉酸及伤处理后的2种烟草叶片的总RNA,转录成cDNA,利用实时荧光定量PCR检测sm-Nvas同源基因的表达量并进行数据分析。[结果]通过对烟草叶片中sm-Nvas同源基因的表达量分析,结果表明水杨酸、甲基茉莉酸及伤处理能对sm-Nvas同源基因的表达起调控作用。[结论]用SA、MJA和伤处理Nicotiana sylvestris和Nicotiana attenuata烟草,发现sm-Nvas的表达量均有所增加。在处理8 h后其表达量发生了明显的变化,在12～16 h其表达量的增加达到峰值。这对研究烟草的sm-Nvas及其同源基因的功能奠定重要的基础。 相似文献
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【目的】克隆受条锈菌诱导的小麦OZR,研究其在小麦抗条锈病防御反应及非生物胁迫过程中的作用。【方法】通过电子克隆及RT-PCR方法,从条锈菌侵染的小麦水源11中分离出1个编码OZR的cDNA序列。利用生物信息学对cDNA序列及其编码的蛋白序列进行分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在小麦与条锈菌互作、外源激素处理以及非生物胁迫下的诱导表达情况。【结果】获得小麦OZR,命名为TaOZR。其ORF长240 bp,编码79个氨基酸;蛋白序列理论分子量8.67 kD,等电点9.34;具有信号肽和跨膜区,可能为分泌蛋白;与水稻OZR相似性达76%;TaOZR受条锈菌诱导后在亲和互作中差异不显著,在非亲和互作中诱导表达;外源植物激素水杨酸、乙烯、脱落酸、茉莉酸均诱导TaOZR的积累并上调表达;低温、干旱、高盐非生物胁迫下TaOZR表达差异不显著。【结论】首次克隆到一个条锈菌诱导的小麦TaOZR,TaOZR可能通过水杨酸、乙烯、脱落酸和茉莉酸信号途径协同参与小麦对条锈菌的早期防御。 相似文献
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利用cDNA-AFLP技术,从芜菁花叶病毒(TuMV)侵染的不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)幼叶中分离到1条编码谷胱甘肽还原酶的基因片段,通过电子克隆得到其cDNA全长为1 503 bp,编码501个氨基酸,命名为Nhc-cGR1。对该基因进行生物信息学分析,并利用实时定量PCR研究其在TuMV侵染和水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)诱导下的表达情况。结果表明:该基因作为病原相关基因参与了TuMV病害响应,并通过增加自身表达量来激活细胞内的信号转导途径,诱导各种防卫反应相关基因的表达;同时,SA和JA抑制该基因的表达,外施ET能诱导其正向表达。 相似文献
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利用笔者所在的实验室从烟草中克隆的一个葡糖基转移酶基因(GT-like),通过PCR扩增得到该基因开放阅读框5′端-1150~0上游调控区。序列分析表明该启动子序列含有多个基因表达调控元件。将GT-like基因启动子与gus报告基因连接,构建植物表达载体pGT-gus,经根癌农杆菌介导法转化W38型烟草。转基因烟草植株GUS组织化学染色结果表明:该基因上游-1150~0序列具有启动子活性,能启动gus基因在烟草叶片中表达,而在根中的表达受时间和环境影响。GUS诱导活性的定量分析结果表明,该启动子的表达不但受甲基茉莉酸的强烈诱导,而且也受水杨酸的强烈诱导。对这一启动子的诱导表达机理的分析将有助于进一步研究甲基茉莉酸和水杨酸之间拮抗作用的相互关系。 相似文献
20.
《中国农业科学》2020,(1)
【目的】白粉病是危害黄瓜产量、品质的最严重的病害之一,抗白粉病材料的发掘与研究,可以实现从根本上解决病害问题。对获得的‘长春密刺’突变体材料进行分析,旨在筛选出黄瓜抗白粉病突变体材料,丰富育种群体。【方法】对400份‘长春密刺’突变体材料进行苗期接种白粉病菌试验,通过叶片病斑观察结合病情指数分析,初步筛选出抗病材料,将筛选出的抗病材料在大田环境下自然发病进一步观察表型。对初步筛选出的抗病材料进行苗期生理鉴定,测定并分析超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性以及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量等生理指标,通过田间自然发病进一步筛选抗病材料,并测定其蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、净光合速率等光合作用指标及乙烯、茉莉酸、水杨酸激素含量,并通过荧光定量PCR分析叶片中乙烯、茉莉酸、水杨酸、木质素、病程相关蛋白等防御信号途径中相关基因的表达。【结果】与感病材料相比,抗病材料的表面菌斑少,净光合速率、气孔导度都优于对照‘长春密刺’,胞间CO2浓度低于‘长春密刺’。在防御激素方面,抗病材料的乙烯、茉莉酸、水杨酸含量同样优于感病材料,而在成熟期叶片的防御信号途径相关基因表达上,抗病材料的表达高于感病材料。通过苗期接种白粉病菌和田间自然发病综合筛选出了两份抗白粉病突变体材料:Mu-86-2、Mu-58-9。【结论】通过对突变体库的筛选可以获得抗白粉病新材料,这些材料的获得对黄瓜抗白粉病的遗传研究和新品种培育具有重要价值。 相似文献