收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

甘蓝型油菜MPK4抗菌核病功能研究

王政  
【摘要】: 核盘菌(Sclertinia sclerotiorum (Lib.)de Bary)引起的菌核病是油菜的一种最主要的病害,在中国和世界其他地方导致巨大的经济损失,至今未培育出高抗油菜品种,尚未找到有效的高抗材料。尽管化学农药的使用对菌核病具有一定的限制作用,但因农药残留以及缺乏及时准确的预测预报方法使得化学农药防效不高。目前,在重要的经济作物上已尝试采用基因工程来防治病害,然而,因为对菌核病的植物防卫分子机制尚不清楚,所以限制了利用基因工程方法来培育抗菌核病的油菜品种。 研究已表明,植物MAPKs (mitogen-activated protein kinases)在植物防卫中起作用,可能是病害防卫反应信号传导链中一种新的成分。本研究克隆鉴定了一个编码甘蓝型油菜(Brassica napus)MPK4(BnMPK4)的基因,并将该基因转入油菜,研究了转基因植株的抗病性及相关的分子机制。 首先克隆了BnMPK4的cDNA。DNAMAN软件分析发现这个cDNA的最终开放阅读编码框架编码373个氨基酸;BnMPK4与拟南芥、烟草、水稻和玉米的MPK4同源性分别为95%、85%、82%和81%,含有一个保守的氨基酸基序T201E202Y203,在其C-terminal extension含有一个共同的锚定区域CD domain。MAPK序列比对表明,BnMPK4属于TEY亚型B组。 用抗病信号分子甲基茉莉酸(MeJA)、水杨酸(SA)类似物苯丙噻重氮(BTH)或核盘菌致病因子草酸等化学物质分别处理油菜品种中双9号,采用荧光定量PCR方法测定BnMPK4在各种化学物质诱导后的表达量,结果表明,BTH和草酸快速诱导该基因上调表达,而MeJA抑制其表达。 对两个菌核病抗性不同的油菜品种接种S. sclerotiorum后,实时定量PCR实验结果显示,当核盘菌侵染6 h时,BnMPK4的转录水平在抗病品种中双9号中显著升高,在感病品种84039中下调表达;防卫素基因PDF1.2的表达也出现类似的现象,在抗病品种中上调,在感病品种中下调。 为了进一步研究BnMPK4的抗菌核病功能,构建了植物表达载体pG4A-BnMPK4,并且转化油菜品种84039。除草剂(Bar)筛选、PCR、Southern blotting和Northern blotting检测后,选择5棵过表达BnMPK4油菜转基因植株作进一步研究。离体接种和活体接种抗病鉴定实验表明,转基因植株明显增强菌核病抗性;病斑发展logistic分析显示,转基因植株对核盘菌抗性增强是由于侵染延迟和病斑扩展慢造成的;Trypan blue组织染色实验调查显示,BnMPK4的过表达抑制了核盘菌的生长。相对于非转基因植株,转基因植株也提高了对灰霉病菌Botrytis cinerea的抗性。 为了研究BnMPK4转基因植株的抗菌核病机理,采用定量RT-PCR调查转基因植株中植物防卫标记基因的表达变化。结果显示,当BnMPK4高表达时,PDF1.2(茉莉酸途径的标记基因)的表达水平显著提高,而PR-1(水杨酸途径的标记基因)下调表达。DAB(3,3-diaminobenzidine)组织染色实验表明,BnMPK4的过表达降低H2O2积累。外源H2O2处理转基因植株导致增强对菌核病和灰霉病的敏感性。这些结果表明MPK4正调控JA介导的防卫反应。本文提出BnMPK4和JA介导的防卫反应在油菜抗菌核病中具有重要的作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵永根,王红娟,蔡良华,卞觉时;菌核病与灰霉病在西葫芦上混合发生原因与防治对策[J];长江蔬菜;2003年09期
2 任爱梅;李倩;马玉珍;;棚室作物灰霉病菌核病的发生与综合防治[J];农业科技与信息;2007年02期
3 李新红;丁勇;;油菜菌核病的病情调查与防治研究[J];农技服务;2010年06期
4 顾洪卫,赵永根;菌核病与灰霉病在西葫芦上混合发生与防治对策[J];上海农业科技;2004年05期
5 邵先强;;利用栽培措施控制油菜菌核病的综合研究[J];中国植保导刊;2008年09期
6 ;早熟油菜品种铁梗青[J];上海农业科技;1972年10期
7 费维新;李强生;陈凤祥;侯树敏;吴新杰;江莹芬;胡宝成;;不同生态区域内甘蓝型油菜对菌核病的抗性差异研究[J];安徽农业科学;2007年12期
8 丰胜求,张艳,徐久玮,甘莉;甘蓝型油菜防御酶活性变化与抗病性的关系[J];华中农业大学学报;2005年03期
9 ;油菜品种浙双3号[J];浙江农业科学;2008年05期
10 罗兴红;;油菜菌核病大发生原因与防治对策[J];湖南农业科学;2007年04期
11 伏争平;;油菜倒伏原因及预防措施[J];农产品市场周刊;2005年40期
12 Y.Elad,常彭阳;用抗氧化剂防治多种作物灰霉病和菌核病[J];植物医生;1994年Z1期
13 袁德奎;甘蓝型油菜品种对菌核病抗性的初步鉴定[J];中国种业;1994年01期
14 方小平;王转;陈茹梅;李均;范云六;罗莉霞;陈坤荣;任莉;;能以植酸磷为唯一磷源生长的转基因甘蓝型油菜[J];作物学报;2010年02期
15 ;专治灰霉病、菌核病——乙烯菌核利(农利灵)[J];吉林蔬菜;2005年01期
16 邹玉萍;王崇仁;汪国森;刘万仁;周瑞君;;大棚黄瓜菌核病和灰霉病药剂防治研究[J];辽宁农业科学;1991年01期
17 ;3月蔬菜农事[J];农家之友;2006年03期
18 赵海棠,胡芝莲,安学君;春大棚茄瓜类蔬菜灰霉病等病害的发生与防治[J];植保技术与推广;2000年06期
19 陈芝能;朱国美;王学江;黄元宁;;油研系列品种抗(耐)油菜菌核病异地鉴定试验初报[J];安徽农学通报;2005年06期
20 孙盼盼;李云昌;梅德圣;周梁;李英德;徐育松;胡琼;;油菜和新疆野芥体细胞杂种后代的菌核病抗性鉴定[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2007年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹春田;朱柳松;;棚室茄子灰霉病与菌核病综合防治研究[A];经济策论(上)[C];2011年
2 樊继德;孔庆国;张梅;于喜艳;;子房注射法获得转基因甜瓜植株[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
3 姜廷波;陈虹;李凤娟;丁宝建;;转柽柳金属硫蛋白基因(MT_1)烟草的获得及对重金属镉的抗性分析[A];中国遗传学会功能基因组学研讨会论文集[C];2006年
4 吕慧贞;张士刚;刘静;张元湖;;α-Farnesene合成酶基因转入烟草中的研究[A];2007中国植物生理学会全国学术会议论文摘要汇编[C];2007年
5 王玉成;杨传平;刘桂丰;;DREB基因的抗逆生理与分子机制研究[A];东北三省及内蒙古地区遗传学研究进展学术研讨会论文汇编[C];2009年
6 杨青川;康俊梅;;半胱氨酸蛋白酶基因表达载体的构建及转基因苜蓿的初步研究[A];中国草学会牧草育种专业委员会2007年学术研讨会论文集[C];2007年
7 饶雪琴;周国辉;张曙光;李华平;;番木瓜环斑病毒Ys株系复制酶和Vb株系衣壳蛋白融合基因的克隆和转化[A];中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集[C];2005年
8 伍小兵;成雨洁;邓西平;;转入Cu/Zn SOD和APX基因对甘薯幼苗冷后恢复的作用[A];第六届全国SOD学术研讨会论文集[C];2009年
9 尹小燕;杨爱芳;张可炜;张举仁;;转AtNHX1基因玉米的产生及其耐盐性分析[A];中国细胞生物学学会第八届会员代表大会暨学术大会论文摘要集[C];2003年
10 李瑞美;何炎森;郑回勇;陈永快;;苏云金杆菌抗虫基因cry IA转化果蔗的研究[A];中国作物学会2006年学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王政;甘蓝型油菜MPK4抗菌核病功能研究[D];中国农业科学院;2008年
2 景岚;草酸氧化酶基因转化烟草和油菜的研究[D];西北农林科技大学;2004年
3 洪芳;水稻rFCA基因编码的两个RRM结构域的功能研究[D];复旦大学;2007年
4 陈晓婷;拟南芥与草酸互作的分子机制研究[D];福建农林大学;2008年
5 张蕾;丹参牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶基因的克隆与功能研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2009年
6 王春荣;磷脂酶C基因的过表达对玉米转基因植株抗逆性的影响[D];山东大学;2008年
7 杨向东;木质素合成调控及其与甘蓝型油菜抗菌核病和抗倒伏性关系研究[D];中国农业科学院;2006年
8 蔡丽;油菜病毒株系鉴定和抗病相关基因研究及转基因飘逸评价[D];华中农业大学;2008年
9 王翔;番茄花柄离区发育的分子生物学研究[D];中国农业科学院;2008年
10 周国安;大豆抗逆基因GmUBC2、GmPK和GmNHX2分离与功能研究[D];中国农业科学院;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许李明;油菜菌核病抗性相关基因EIN3及3A06和6C02的功能研究[D];中南民族大学;2009年
2 杨伟;甘蓝型油菜品种多态性及抗菌核病分子标记[D];中国农业科学院;2001年
3 孙盼盼;油菜Nsa CMS恢复基因的分子标记及恢复系菌核病的抗性鉴定[D];中国农业科学院;2008年
4 冉毅;油菜菌核病菌不同菌株生物学特性比较及抗病性鉴定方法研究[D];四川农业大学;2008年
5 韩长磊;转基因油菜衰老特异性表达病程相关基因CH5B和HvOxOh的研究[D];华中农业大学;2008年
6 陈贵青;不同油菜品种锌富集差异及机理研究[D];西南大学;2011年
7 刘士寻;油菜抗菌核病蛋白的分离、纯化及鉴定的研究[D];湖南农业大学;2006年
8 汪小福;抗菌肽Thanatin基因载体构建和表达及提高植物对菌核病抗性的研究[D];安徽农业大学;2007年
9 邹伟;基于高光谱成像技术的油菜信息获取研究[D];浙江大学;2011年
10 金鑫;4SY-1.8型油菜割晒机输送系统的研制[D];华中农业大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 水清;嘧菌环胺杀菌机理独特[N];江苏农业科技报;2007年
2 丰乐种业 卫宝林;油菜品种[N];农民日报;2002年
3 陈再高;抓紧抢播抢栽油菜 降低灾害性天气危害[N];安庆日报;2010年
4 本报记者 谭立云;选购油菜品种掌握四个原则[N];江苏农业科技报;2008年
5 王永锋;“秦优7号”成为种植面积最大的油菜品种[N];农民日报;2009年
6 山东省茌平县农业局 宋占志;注意应对温室低温型病害[N];河北科技报;2010年
7 礼泉县史德镇农技站 王新江;油菜备耕播种应抓好“五关”[N];陕西科技报;2010年
8 ;我省秋播油菜品种推选提前启动[N];湖北科技报;2006年
9 省种子管理站 王伟成 供稿;介绍一个高产油菜品种——华湘油9号[N];湖南科技报;2007年
10 本报记者 玉生;种植方式粗放化“油菜热”能否再续[N];粮油市场报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978