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[期刊] 华北农学报  [作者] 宋姗姗  张欣婷  王琦  芦远景  侯春燕  王冬梅  
为研究TaRanGAP2在小麦抵抗叶锈菌侵染的HR诱发中的作用,阐明小麦抗叶锈病分子机制,为小麦抗叶锈病育种给予分子水平的指导。以小麦近等基因系TcLr26及其轮回亲本Tc分别与叶锈菌生理小种260组成不亲和组合(TcLr26×260)及亲和组合(Tc×260),生物信息学分析发现,TaRanGAP2的CDS全长为1 665 bp,编码554个氨基酸,对其保守结构域进行分析发现TaRanGAP2基因编码的蛋白属于Ran GTPase家族;利用RT-qPCR技术检测TaRanGAP2在这2个组合中的表达情况,发现在不亲和组合中TaRanGAP2表达量出现显著上调;利用烟草瞬时转化系统进行亚细胞定位检测发现TaRanGAP2定位于细胞质;利用病毒诱导的基因沉默技术沉默TaRanGAP2基因表达,在接种叶锈菌后与未沉默植株相比,TaRanGAP2基因沉默植株叶片的单侵染点HR面积显著增大,HMC数量显著增多;结果说明TaRanGAP2基因在小麦抵抗叶锈菌侵染的寄主过敏性反应发生具有重要作用。
[期刊] 华北农学报  [作者] 阎爱华  张立峰  张韫玮  刘猛  侯春燕  王冬梅  
试验采用小麦单基因系TcLr19,感病对照Thacher(Tc)及叶锈菌小种366和165,利用组织化学方法,对接种后不同时间点叶锈菌在亲和和不亲和寄主上的发育情况进行观察,并对表现不同侵染型的TcLr19-叶锈菌组合中的2种防御酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(PO)的活性变化及发生过敏性死亡(HR)的细胞面积进行测定。结果表明,伴随着叶锈菌的侵染,TcLr19接种叶锈菌小种366(侵染型为0;)后PAL的活性分别在24,72 h出现高峰,PO活性在48 h达到最高峰,发生HR的细胞面积从接种后24 h逐渐增加直至96 h达到高峰;而接种叶锈菌小种165(侵染型为1)后2种酶活性变化及...
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 张艺博  路亚南  刘娜  肖继斌  李闯  程琨  邢国珍  马振玲  郑文明  
为挖掘与叶锈菌萌发及早期侵染相关的关键基因,利用PacBio SMRT和Illumina HiSeq测序技术对叶锈菌夏孢子萌发0、2、4、8、12和24h的孢子和芽管进行转录组测序,通过全长转录本基因表达差异分析和生物信息学分析进行候选基因筛选,利用qRT-PCR技术对候选基因在不同毒力菌系与小麦的亲和/非亲和互作中的表达模式进行系统分析。结果表明:1)综合分析筛选出差异显著且功能相关的4个候选基因,其中,PTTG_1050为SNARE蛋白的编码基因,可能参与SNARE介导的囊泡运输;PTTG_4765属于ABC转运蛋白基因家族PDR亚族;PTTG_1823属于PKc_Like超基因家族;PTTG_1279为候选分泌蛋白编码基因。2)4个候选基因在侵染早期受到强烈诱导或抑制,且在亲和互作中表达量高于非亲和互作,说明其在叶锈菌的早期侵染和扩展中发挥了重要作用,可能是早期成功侵染的关键基因。
[期刊] 华北农学报  [作者] 侯春燕  王智炘  王冬梅  
采用活体注射法将不同浓度的钙信使阻断及激活药物注入小麦叶片,其中阻断药物注射后立即接种叶锈菌,研究了钙信使与小麦受叶锈菌侵染诱导的防卫反应的关系。结果表明,用Ca2+螯合剂EGTA除去或降低胞外Ca2+浓度,用Ca2+通道阻断剂Verapamil或La3+阻断胞外Ca2+进入胞质,都能部分地抑制叶锈菌诱导的防卫反应,即PAL,POD的活性升高和过敏性反应(HR)的发生。抑制程度随药物浓度升高而增高。注射Ca2+载体A23187能部分模拟叶锈菌侵染诱导的这3种防卫反应。说明叶锈菌侵染诱导的PAL,POD活性升高和HR的发生,需要胞外Ca2+进入胞内,Ca2+参与了叶锈菌侵染激活防卫反应的信号转导...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 马云鹏  韩胜芳  陈琰  王冬梅  
【目的】在已经证明小麦与叶锈菌互作的小麦细胞间隙液(IWF)中存在具有蛋白质性质的激发子活性物质的基础上,以期通过试验得到激发子的纯品制剂,为进一步研究激发子的组成和结构、激发子受体以及寄主产生过敏性反应的信号转导机制提供基础条件。【方法】提取叶锈菌小种165侵染的小麦品种洛夫林10细胞间隙液,通过盐析、凝胶过滤柱层析和离子交换柱层析等分离纯化技术,对IWF中具有激发子活性的蛋白质组分进行分离纯化。【结果】分离出能诱导洛夫林10健康叶片PAL、PO活性增高并诱发洛夫林10悬浮细胞程序性死亡的激发子活性组分。该组分经SDS-PAGE电泳呈现单一条带,分子量约为32kD。【结论】经硫酸铵分段盐析、...
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 王率伍  秦昭  赵世佳  刘子豪  路亚南  马保站  肖继斌  程琨  郑文明  刘娜  
为探究转录因子TaMADS2在小麦抗叶锈病中的功能,以TaMADS2基因在亲和/非亲和小麦与叶锈菌互作过程中上调表达,且在非亲和组合中上调表达时期较亲和组合更早为依据,利用BSMV-VIGS技术沉默‘中国春’‘郑麦9023’中TaMADS2基因表达,观察TaMADS2沉默植株的表型以及病程相关基因的转录水平变化。结果表明:在接种叶锈菌后,TaMADS2基因沉默植株较对照相比叶锈菌感染加重,单侵染点处活性氧积累面积减小,菌丝长度增加,发病面积增大,促进了病原菌的生长,减弱了植物的抗性反应;通过qRT-PCR分析发现在叶锈菌侵染早期,病程相关基因TaPR1和TaPR2的表达水平下调。综上,TaMADS2基因可能通过调控抗病相关基因的表达正向调控小麦对叶锈菌的抗性。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 张元恩  杨爱东  翟彤  
用光镜和电镜观察以条中28号小种接种的馒锈品种‘平原50’和感病品种‘铭贤169’的病理组织和超微结构。光镜观察发现两品种在侵入阶段无明显差异。在接种5天后,两品种中的菌落大小,吸器个数上出现较明显差异。与感病品种‘铭贤169’进行电镜比较观察,在慢锈品种‘平原50’中发现如下现象:在吸器外基质(EM)出现染色较深的物质;吸器周围有大量增生的膜复合体(MC)和内质网(ER);有一吸器的分支出现;有叶绿体向吸器移动的现象。
[期刊] 华北农学报  [作者] 鄢洪海  吴菊香  张茹琴  迟玉成  宋希云  夏淑春  
为了明确一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2)与玉米弯孢菌叶斑病抗性的关系,及作为信号分子调控玉米抵御弯孢菌感染过程中的生理机制。以对玉米弯孢菌叶斑病具有不同抗性的3个玉米种质478、齐319、农大108为试材,外源施用硝普钠(SNP)、2-4,4,5,5-苯-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物(c PTIO)、过氧化氢(H2O2)、抗坏血酸(AS A),和接种玉米弯孢病菌,比较植株病情指数、NO和H2O2含量及寄主防御酶活性的变化。结果表明:外施一定浓度的NO供体硝普钠(SNP)和H2O2均可减缓玉米弯孢叶斑病菌侵染进程,降低感病率和平均病情指数,并且能够不同程度地提高植株防御酶活性,尤其抗性弱...
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 马占鸿  肖悦岩  孙月海  赵美琦  曾士迈  
[期刊] 西南农业学报  [作者] 张重梅  章振羽  姬红丽  胡培松  彭云良  
水稻是一种对已知所有锈菌免疫的重要粮食作物,从组织和细胞水平研究锈菌与水稻之间的互作关系对于利用水稻抗锈性机制具有重要意义。通过系统观察小麦条锈病菌夏孢子在水稻品种丽江新团黑谷叶片上的侵染过程,发现小麦条锈菌混合菌株的夏孢子在水稻叶片上附着不稳定。在静置叶片上病菌夏孢子能够萌发、侵入,并形成气孔下囊、侵染菌丝、吸器母细胞、吸器、次生菌丝等结构,但是自侵入起便受到丽江新团黑谷对其侵染和扩展的抵抗,表现在侵染各个环节成功率均显著低于在小麦感病品种铭贤169叶片上的成功率。接种后5 d内夏孢子芽管侵入气孔并形成气孔下囊、气孔下囊产生初级侵染菌丝、初生侵染菌丝产生吸器母细胞和/或吸器的比率分别比在铭贤...
[期刊] 华北农学报  [作者] 程子义  魏凤菊  闫爱华  张蕴玮  王冬梅  
在本实验室前期构建的非亲和互作的SSH文库基础上,从叶锈菌侵染的小麦叶片中发现在接种后8 h表现高表达量的CDPK2-EST。CDPKs即钙离子依赖蛋白激酶,是植物细胞应对各种生物和非生物胁迫过程中承接Ca2+流变化的重要因素。为进一步研究CDPK2在小麦与叶锈菌互作过程中的表达特性,采用RT-PCR和Western-Blotting技术分别在mRNA水平和蛋白质水平对小麦受叶锈菌侵染后不同亲和性组合中CDPK2的表达谱进行了检测。结果表明,小麦CDPK2基因受叶锈菌侵染诱导,不亲和组合在接种后4 h无论在mRNA水平还是蛋白质水平该基因均表现上调表达,而转录水平的表达量在接种后16 h降至对...
[期刊] 华北农学报  [作者] 封德顺  徐勤迎  王洪刚  田纪春  
利用双向电泳技术,分析了高感白粉病和对白粉病表现免疫的2种小麦在接种白粉病菌前后的叶片蛋白的变化。结果表明:无论抗病小麦Pm3b还是易感小麦Chancellor,在白粉菌接种前后,叶片蛋白都有明显变化。都有部分蛋白消失。对于抗病小麦Pm3b,在白粉病菌接种后,在电泳图谱上还发现诱导产生许多新的叶片蛋白。经统计,在白粉菌接种后,抗病小麦Pm3b的叶片诱导产生至少20个新蛋白。推测可能与小麦受白粉病菌诱导后一些抗性蛋白大量表达有关。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 王保通  康振生  李高宝  李强  王芳  
[期刊] 华北农学报  [作者] 杜冬冬  张毓妹  张河山  杨文香  刘大群  
由小麦叶锈菌引起小麦叶锈病是我国小麦重要病害之一。为研究小麦叶锈菌流行群体的毒力构成和亲缘关系,利用IGS(Intergenic spacer)特殊引物(L318和5SK)对71个小麦叶锈菌IGS进行扩增检测。结果表明小麦叶锈菌小种间的IGS存在多样性,但多样性与小种毒力之间不存在直接相关性,和小种的区域性有一定的相关性。进一步对差异带型进行分析,获得IGS-1、IGS-2的序列。IGS在小麦叶锈菌种内存在多态性,这有益于开发和建立IGS分子标记,并为研究锈病流行群体结构和追溯年度流行的病原来源,以及该病菌的生物学进化提供依据。同时利用IGS可以预测病害发生的流行群体,进而有针对性的种植抗病品...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 郝丛丛  郑会欣  贾娇  司贺龙  陈展  赵斌  张靖  邢继红  董金皋  
【目的】明确拟南芥抗灰霉病基因T1N6_22在抗Pst DC3000过程中的功能,分析T1N6_22影响拟南芥对Pst DC3000的抗性原因。【方法】对t1n6_22突变体和转基因回复突变体(t1n6_22/T1N6_22)接种Pst DC3000,检测其症状;采用间苯胺蓝染色法检测接种突变体中胼胝质的积累情况;测定接种叶片中Pst DC3000的生长量,明确T1N6_22在拟南芥抗Pst DC3000过程中的功能。利用RT-PCR技术,检测SA、JA和ET对T1N6_22表达的影响及T1N6_22对抗病防御相关基因表达的影响;利用quantitative real-time PCR技术,检...
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