十字花科抗根肿病种质的筛选及应用

论文摘要

十字花科根肿病是由芸薹属根肿菌侵染引起的一种土传性病害,该病导致植物根部肿大腐烂,进而造成减产,严重危害十字花科作物的生长。研究者发现通过化学方法和农业方法防治根肿病成效甚微,而筛选抗根肿病种质材料、创制抗性种质、推广抗性品种具有较好的效果,是防治根肿病的有效途径。当植物受到外界病原菌侵害时,通过自身的防御机制,使其免受侵害,因而产生一系列的抗病机制。一些研究者通过分析抗感材料间生理指标的变化规律来研究根肿病的发生机制,为十字花科抗病育种提供理论依据。本实验主要从十字花科抗根肿病材料的筛选、抗性种质创制、抗感材料间生理指标变化规律及抗性相关基因的表达等方面开展了研究,其主要研究结果如下:1.将97份十字花科材料利用陕西省太白县的根肿菌生理小种接种鉴定,进行抗性等级统计,计算发病率和病情指数,结果表明不同材料的发病率与病情指数差异显著,发病率与病情指数呈显著性相关,最终从97份十字花科材料中鉴定出高抗材料15份,抗性材料8份,感病材料5份,高感材料69份,抗性分类结果与欧氏聚类分析结果基本保持一致。挑选上述材料中抗性差异明显的39份材料,利用陕西省勉县根肿菌生理小种接种鉴定,结果表明各材料间发病率与病情指数间差异极显著,并鉴定出3份抗2个生理小种的材料,分别是W1,W3,W4,它们同时抗太白与勉县两个地区的根肿菌生理小种。2.用甘蓝型油菜1921,1920等11份骨干亲本为母本,以上述实验筛选的高抗材料W1（根抗518,白菜）和Laurentian（甘蓝芜菁）为父本,通过远缘杂交和胚拯救技术获得抗性杂种F1,并利用形态学、细胞学、SSR分子标记鉴定,最终鉴定出获得的杂种F1为真杂种。其中挑选的55份胚拯救植株苗中有5株假杂种,50株真杂种,其真杂种率为90.91%;挑选的55个田间杂种F1中有7株假杂种,48株真杂种,其真杂种率为87.27%。3.选取39份抗性不同的十字花科材料,利用陕西省太白县的根肿菌生理小种接种,测定接种后7天、14天和28天叶中可溶性蛋白,叶绿素,脯氨酸,丙二醛的含量,分析各个指标的相关性以及变化规律,发现四个指标都在接种后14天达到峰值,并且可溶性蛋白与病情指数呈极显著正相关,丙二醛含量在接种后28天与病情指数呈显著正相关,3个时期脯氨酸含量与病情指数呈极显著负相关。4.从上述试验中选出抗性差异显著的两份白菜材料W1和Z1,从A03染色体选出具有TNL（TIR-NBS-LRR）结构的基因Bra012540,Bra012541,Bra012581,Bra012571,采用荧光定量PCR技术,分析接种后第14天根和叶内的相对表达量,结果显示所选候选基因在抗感病材料的叶与根中,表现不同的表达模式,其中Bra012581在抗感材料的叶与根中的表达差异达到极显著水平,因此该基因被初步选为候选抗性基因,用于后续研究。

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ABSTRACT

第一章文章综述

1.1 十字花科根肿病的症状

1.2 病原菌的形态及传播途径

1.3 十字花科根肿病的影响因素

1.3.1 不同耕作方式对根肿病发病状况的影响

1.3.2 不同土壤温度、湿度对根肿病发病状况的影响

1.3.3 不同光周期对根肿病发病状况的影响

1.3.4 土壤中微量元素的不同对发病状况的影响

1.4 根肿病小种分化及病害分级

1.4.1 根肿病致病小种分化

1.4.2 根肿病病害分级

1.5 防治措施

1.5.1 农业防治

1.5.2 化学防治

1.5.3 生物防治

1.5.4 抗病育种

1.6 十字花科作物的接种方法

1.7 根肿病诱导植物抗病性研究

1.7.1 植物的抗病性

1.7.2 植物的抗性机制与保护性酶

1.7.3 植物的抗性机制与非酶类物质

1.8 根肿病抗性基因的定位

1.8.1 白菜CR基因定位研究进展

1.8.2 甘蓝CR基因定位研究

1.8.3 甘蓝型油菜CR基因的研究

1.9 本研究的目的和意义

第二章抗根肿病材料筛选

2.1 材料来源与菌种制备

2.1.1 供试材料来源

2.1.2 接种菌液的准备

2.1.3 苗期人工接种鉴定方法

2.1.4 根肿病发病分级

2.1.5 数据统计

2.1.6 数据统计分析

2.2 结果分析

2.2.1 不同十字花科材料抗性分析

2.2.2 不同十字花科材料的病情指数连锁聚类分析

2.2.3 不同十字花科材料间发病率与病情指数的相关性分析

2.2.4 不同材料对勉县生理小种抗抗性结果分析

2.3 讨论

第三章抗根肿病种质资源的创制

3.1 试验材料与方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 试验方法

3.2 结果分析

3.2.1 远缘杂交杂种F1 获得

3.2.2 远缘杂交杂种F1 胚拯救结果分析

3.2.3 F1 真假杂种鉴定

3.3 讨论

第四章不同抗性材料间生理指标的变化

4.1 材料与方法

4.1.1 材料来源

4.1.2 试验方法

4.1.3 生理指标的测定

4.2 结果与分析

4.2.1 十字花科接根肿菌后SPAD值的分析

4.2.2 十字花科材料接根肿菌后可溶性蛋白的分析

4.2.3 十字花科材料接根肿菌后丙二醛含量的分析

4.2.4 十字花科材料接根肿菌后脯氨酸含量的分析

4.3 讨论

4.3.1 植物叶内可溶性蛋白含量与抗病性关系

4.3.2 植物叶内丙二醛含量与抗病性的关系

4.3.3 植物叶内脯氨酸含量与抗病性的关系

第五章根肿病抗性基因的表达分析

5.1 材料与方法

5.1.1 材料来源

5.1.2 试验试剂及仪器

5.1.3 试验方法

5.2 结果分析

5.2.1 提取RNA质量检测

5.2.2 抗性基因在接菌14 天后叶中的表达分析

5.2.3 抗性基因在接菌14 天后根中的表达分析

5.3 讨论

第六章全文结论

参考文献

致谢

作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王静

导师: 黄镇,徐爱遐

关键词: 抗根肿病,远缘杂交,生理指标,实时荧光定量表达

来源: 西北农林科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农业基础科学,植物保护

单位: 西北农林科技大学

基金: 国家自然基金面上项目(31771835),十三五国家重点研发项目(2016YFD0100200),陕西省科技计划(2017NY-020)

分类号: S432.4

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