海岛棉抗黄萎病基因gbve抗病机制研究

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1、分类号：竖鱼2密级：公五单位代码：学号：海岛棉抗黄萎病基因GbVe抗病机制研究100862010292ResistancemechanismofGbVegenefromGossypiumbarbadensetoVerticilliumwilt学位申请人：指导教师：学科专业：学位类别：授予单位：答辩日期：刘丽霞张桂寅研究员马峙英教授作物遗传育种，农学硕士河北农业大学二。一三年五月二十六日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的

2、地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑主垦盔些盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：列再蔗签字日期：∥J3年y月卵日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塑宴垦盔些盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权塑皇堡垒些盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

3、或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：习丽霞导师签名：?嗽签字日期：≯屡年x月习日签字日期：力裆年工月巧日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：

4、IIllllIIIIIllIIIIIIIIIIJIUY2386691摘要我国棉花黄萎病主要是由大丽轮枝菌引起的土传维管束病害，严重影响着棉花的产量和品质。课题组前期克隆了海岛棉GbVe并初步证明该基因在拟南芥中具有抗黄萎病功能，本研究将以前期获得的转GbVe拟南芥为材料，探索GbVe基因在抵

5、抗黄萎病菌过程中对拟南芥根系、木质素、H202、POD及可能参与GbVe基因抗病反应的基因EDSl、NDRl、BAKl、PR4、擞5的影响，揭示其抗病机制；同时，从不同抗感棉花品种中克隆跆基因及其启动子，比较其差异。采用花粉管通道法将GbVe转化棉花，获得转基因植株。研究结果将为深入揭示阮基因抗病机制提供重要的理论依据。研究结果如下：1．接菌21d时转基因拟南芥茎中菌丝量明显少于野生型，表明转基因拟南芥中抑制了黄萎病菌在植株体内的增殖；转基因拟南芥的黄萎病抗性明显比野生型拟南芥增强；且转基因拟南芥比野生型

6、拟南芥根系发达。2．接种黄萎病菌后17d，转基因拟南芥和野生型的木质素含量均比接菌前提高，但转基因拟南芥的木质素含量在接菌前／后均明显高于野生型。野生型在接种后30hH202含量达到高峰，之后开始下降但仍高于接种前；而转基因拟南芥在接种后12hH202达到高峰，之后明显下降且低于接种前水平；到30h之后野生型H202含量约是转基因拟南芥中的2倍。接种后转基因拟南芥叶片POD活性比野生型增加幅度大，野生型POD活性在18h到达顶峰，之后迅速下降；而转基因拟南芥在12h到达顶峰，之后基本稳定，42h后有所下降

7、。．3．接种后，转基因拟南芥中GbVe的表达量升高；EDSl表达量明显升高且远大于野生型中的表达量；NDRl的表达量低于野生型中但后期增加；说明拟南芥中GbVe介导的信号级联反应依赖于EDSl、NDRl。接种后，拟南芥中PR4和朋5在转基因和野生型拟南芥中表达量都升高，说明PR4、擞5参与GbVe介导的抗黄萎病反应。GbVe介导的抗病反应既依赖于SA介导的信号转导，又依赖于JA介导的信号转到途径。然而BAKl表达量在转基因拟南芥中无明显变化，但在野生型中大量表达，说明拟南芥中GbVe介导的信号级联反应不依

8、赖BAKl。4．不同抗感棉花品种冀棉11、冀棉20、中棉所8号、农大棉8号、邯208、海7124、Pima90．53中克隆得到的绝基因ORF全长都为3387bp。不同陆地棉品种殆的ORF序列完全一致；海岛棉海7124与Pima90．53的圪的ORF只有一个位点不同，而且并不影响它们所编码的氨基酸序列；GhVe与GbVe有四个位点不同，但它们编码的氨基酸仅有一个位点不同，且此位点不在保守域中。5．克隆得到感病陆地棉冀“、中棉所8号的跆基因的启动子序列GhP大小为2067bp，序列完全一致；抗病海岛棉Pima

9、90．53中克隆的GbVe的启动子序列GbP大小为2083bp；GhP与GbP相比有一段长16bp的缺失，且有4个位点发生突变。生物信息学分析表明，GbP和GhP都含有与抗病、胁迫相关的调控元件GTlCONSENSUS、GTlGMSCAM4、WRKY710S等。GbP在134bp处比GhP多1个与细胞分裂素调控有关的ARRlAT元件，在138bp处多1个与保卫细胞特异基因的表达调控有关的TAAAGSTKSTl元件；GbP和Gh