• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      外源水楊酸對(duì)稻瘟病菌效應(yīng)蛋白BAS4過(guò)表達(dá)菌株耐受性的影響

      2017-05-30 10:48:04王云鋒王春梅王長(zhǎng)秘張婭玲劉林李成云楊靜
      關(guān)鍵詞:水楊酸水稻

      王云鋒 王春梅 王長(zhǎng)秘 張婭玲 劉林 李成云 楊靜

      摘要:【目的】研究不同水楊酸(SA)濃度對(duì)稻瘟病菌菌株形態(tài)發(fā)育及受侵染水稻防御相關(guān)基因表達(dá)的影響,探究SA對(duì)稻瘟病活體寄生相關(guān)效應(yīng)蛋白BAS4在稻瘟病菌與水稻互作中的作用機(jī)制,為生產(chǎn)上有效防控稻瘟病提供理論依據(jù)?!痉椒ā坷貌煌瑵舛萐A(50、100、200、500、1000和2000μmol/L)處理稻瘟病菌過(guò)表達(dá)菌株(35S:BAS4/Mo-1)和野生型菌株(A1343R-7),統(tǒng)計(jì)分析sA對(duì)過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株菌落生長(zhǎng)速率、產(chǎn)孢量及孢子萌發(fā)和附著胞形成等形態(tài)發(fā)育的影響。調(diào)查200μmol/L SA處理稻瘟病菌菌株侵染水稻的發(fā)病率,實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)分析受侵染水稻防御相關(guān)基因表達(dá)情況。【結(jié)果】不同SA濃度對(duì)過(guò)表達(dá)菌株菌落生長(zhǎng)速率、產(chǎn)孢量、孢子萌發(fā)率和附著胞形成的影響低于sA對(duì)野生型菌株的影響,經(jīng)200μmol/L SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻的發(fā)病率降低,但降低幅度小于200μmol/L SA處理野生型菌株侵染水稻的發(fā)病率。200μmol/L SA處理能提高過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻病程相關(guān)基因PR1a早期上調(diào)表達(dá)及PR10a基因72 h時(shí)的高效表達(dá);使SA途徑PAL基因表達(dá)量下調(diào),JA途徑AOS2基因早期上調(diào)表達(dá),LOX2基因各時(shí)間點(diǎn)下調(diào)表達(dá);使PR5基因早期上調(diào)表達(dá),后期急劇下調(diào);HSP90基因早期上調(diào)表達(dá),但低于野生型菌株侵染水稻的表達(dá)量?!窘Y(jié)論】BAS4過(guò)表達(dá)菌株對(duì)外源SA刺激有較強(qiáng)的耐受性。

      關(guān)鍵詞:水稻;稻瘟病菌;效應(yīng)蛋白;水楊酸

      中圖分類號(hào):S432.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2017)12-2169-07

      0引言

      【研究意義】植物與病原菌協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致雙方均進(jìn)化形成一系列相應(yīng)的防御與反防御機(jī)制。植物病原菌利用細(xì)胞壁降解酶降解寄主植物細(xì)胞壁以利于其進(jìn)一步穿透,當(dāng)病原菌成功侵入寄主后即分泌大量的胞外效應(yīng)蛋白。病原菌效應(yīng)蛋白操縱寄主細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能以利于病原菌侵染和抑制寄主免疫響應(yīng)(Hogenhout et al.,2009),一旦分泌的效應(yīng)蛋白進(jìn)入寄主,它們不僅能在胞外基質(zhì)中發(fā)揮作用,還能改變寄主細(xì)胞環(huán)境而有利于病菌侵染和定殖,病原菌所處環(huán)境條件決定了病原菌分泌的效應(yīng)蛋白種類和數(shù)量(Kamoun,2006;Ridout et al.,2006)。因此,研究外源水楊酸(SA)對(duì)稻瘟病菌株形態(tài)發(fā)育的影響及在稻瘟病菌與水稻互作中的作用機(jī)制,可為稻瘟病的防控提供重要理論依據(jù)?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】大量研究表明,SA信號(hào)途徑、茉莉酸(JA)信號(hào)途徑和乙烯信號(hào)途徑在植物抵抗腐生病原菌和半活體寄生菌侵染中具有重要的作用(Campbell and Madden,1990)。在病原菌侵染寄主植物過(guò)程中,寄主植物周圍的pH、溫度、濕度及寄主植物細(xì)胞的微環(huán)境如植物響應(yīng)病原菌侵染時(shí)產(chǎn)生的SA和JA等激素水平上升或下降均會(huì)影響病原菌侵染寄主過(guò)程中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、裂解酶類或次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)生(Verhoeff et al.,1988;Ten et al.,2001)。SA作為一種信號(hào)分子在植物細(xì)胞的一些重要代謝過(guò)程中發(fā)揮調(diào)控作用。SA可作為植物抗病反應(yīng)的信號(hào)分子激活植物防御保護(hù)機(jī)制,在抗逆反應(yīng)和植物信號(hào)傳導(dǎo)中起重要作用,當(dāng)病原菌侵染植物時(shí),SA處理可誘導(dǎo)植物內(nèi)源防御基因表達(dá)(Malamy et al.,1990;Mitraux et al.,1990;Durrant and Dong,2004;Tsudant et al.,2009;孟雪嬌等,2010)。稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)因?qū)λ井a(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重危害而被認(rèn)為是影響水稻生產(chǎn)最嚴(yán)重的子囊菌亞門真菌之一。稻瘟病菌接種水稻葉片后12 h,侵染菌絲在最開(kāi)始穿透的表皮細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)增殖,隨后IH(Invasive hyphae)擴(kuò)展至臨近的其他細(xì)胞,這時(shí)效應(yīng)蛋白可能作為病菌成功侵人相鄰細(xì)胞的“先鋒”;稻瘟病菌效應(yīng)蛋白包括質(zhì)外體效應(yīng)蛋白(BAS4、BAS113和Slp1)及細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)蛋白(Pwl2、AVR-Pita、BAS1、BAS2、BAS3和BAS107)(St Leger et al.,1999)。BAS2和BAS3是兩個(gè)BIC相關(guān)蛋白,在侵染菌絲中表達(dá)上調(diào),其在穿過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入相鄰細(xì)胞的菌絲中聚集(Giraldo et al.,2013)。BAS4在稻瘟病菌侵染水稻早期高效表達(dá)的基因,在IH和EIHM(Extra-invasive hyphal membrane)間的基質(zhì)中聚集,而不在BIC中積累?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】本課題組在前期的研究中獲得了BAS4過(guò)表達(dá)稻瘟病菌株,并對(duì)其毒性進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)BAS4在稻瘟病菌株內(nèi)過(guò)表達(dá)提高了菌株的毒性。目前,有關(guān)SA對(duì)BAS4過(guò)表達(dá)稻瘟病菌株耐受性的影響尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】在前期研究基礎(chǔ)上,利用不同SA濃度處理BAS4過(guò)表達(dá)稻瘟病菌株和野生型菌株,觀察不同濃度的SA對(duì)其形態(tài)發(fā)育的影響,并分析不同SA濃度處理BAS4過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株后孢子侵染水稻防御相關(guān)基因的表達(dá)和受侵染水稻發(fā)病率等,探明SA對(duì)稻瘟病菌效應(yīng)蛋白在稻瘟病菌與水稻互作中的作用機(jī)制,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有效防控稻瘟病提供理論依據(jù)。

      1材料與方法

      1.1試驗(yàn)材料

      稻瘟病菌株:野生型菌株(構(gòu)建BAS4過(guò)表達(dá)菌株的稻瘟病菌株A1343R-7,保存于云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室);過(guò)表達(dá)菌株35S:BAS4/Mo-1(云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建并獲得的轉(zhuǎn)化菌株,是mCherry與35S啟動(dòng)下的BAS4融合表達(dá)載體轉(zhuǎn)化到A1343R-7后獲得的菌株)。水稻品種:麗江新團(tuán)黑谷(LTH,普通感病水稻品種,保存于云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)。

      1.2試驗(yàn)方法

      1.2.1不同SA濃度對(duì)稻瘟病菌產(chǎn)孢的影響 挑取稻瘟病菌株35S:BAS4/Mo-1和A1343R-7的菌絲放入PSB培養(yǎng)基中并置于28℃、150 r/mim的搖床培養(yǎng),將液體培養(yǎng)的稻瘟病菌株的菌絲液接人含不同濃度SA[50、100、200、500、1000和2000μmol/L,依次記為處理1~處理6,以二甲基亞砜(DMSO)溶液為對(duì)照(CK)]的PA培養(yǎng)基(西梅汁40 mL、酵母粉1 g、乳糖5 g、瓊脂15 g和H20 1000 mL)上,先在28℃光照培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng)4 d后,再晝夜交替(黑暗、光照各12 h)培養(yǎng)6 d。用5 mL ddH2O將孢子洗下,利用血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)。試驗(yàn)設(shè)生物學(xué)重復(fù)和技術(shù)重復(fù)各3次。

      1.2.2不同SA濃度對(duì)稻瘟病菌菌落生長(zhǎng)的影響用打孔器取在PDA培養(yǎng)基上已活化好的稻瘟病菌株35S:BAS4/Mo-1和A1 343R-7的菌塊,接種到不同SA濃度的PDA培養(yǎng)基中,置于28℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每2 d測(cè)量一次菌落直徑,持續(xù)至10 d。試驗(yàn)設(shè)生物學(xué)重復(fù)和技術(shù)重復(fù)各3次。

      1.2.3不同SA濃度對(duì)稻瘟病菌孢子萌發(fā)和附著胞形成的影響 將稻瘟病菌株35S:BAS4/Mo-1和A1 343R-7的孢子用蒸餾水洗下后離心去上清液,分別加入不同濃度的SA ddH2O溶液,將孢子懸浮液濃度稀釋為1×105個(gè)/mL,混勻后用移液槍取10μL孢子懸浮液滴到疏水玻片上,2 h時(shí)觀察孢子萌發(fā)率,6 h時(shí)觀察孢子附著胞形成情況(Spence et al.,2015)。試驗(yàn)設(shè)生物學(xué)重復(fù)和技術(shù)重復(fù)各3次。

      1.2.4 SA對(duì)稻瘟病菌致病性的影響 挑選飽滿的水稻種子進(jìn)行消毒(75%酒精消毒浸泡1 min,清水沖洗3~5次,1.5%次氯酸鈉消毒浸泡5 min,清水沖洗直至無(wú)次氯酸鈉的氣味為止),消毒后將種子用清水浸泡后置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),種子露白后播種到育秧盤中,水稻幼苗長(zhǎng)到3葉1心時(shí)用于接種。

      將稻瘟病菌株35S:BAS4/Mo-1和A1343R-7的孢子洗下過(guò)濾后制備孢子懸浮液,離心去上清液,加入200 μmol/L SA,調(diào)節(jié)孢子懸浮液濃度為1×105個(gè)/mL,再加入懸浮液總體積0.02%的吐溫-20后用于噴霧接種;以DMSO配制孢子懸浮液接種為對(duì)照。在黑暗、高溫、高濕條件下放置24 h后,將其轉(zhuǎn)移至溫室培養(yǎng);噴霧接種后分別于0、24、48、72、96和120 h取樣,液氮速凍后于-80℃保存。接種7 d后進(jìn)行病害調(diào)查,每次調(diào)查的樣本量為60株幼苗,計(jì)算發(fā)病率。發(fā)病率(%)=發(fā)病葉片數(shù)/總?cè)~片數(shù)×100。試驗(yàn)設(shè)生物學(xué)重復(fù)和技術(shù)重復(fù)各3次。

      1.2.5總RNA提取、cDNA逆轉(zhuǎn)錄及實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)分析 總RNA提?。焊鶕?jù)EasteprSuper總RNA提取試劑盒LS 1040操作。cDNA逆轉(zhuǎn)錄:根據(jù)GoScriptTMReverse Transcription System A5001試劑盒操作。qRT-PCR熒光染料:SYBR Premix EXTaq Ⅱ,反應(yīng)體系根據(jù)說(shuō)明配制,總體稱為20.0 μL。分析防御相關(guān)基因在受侵染水稻中的表達(dá)情況,引物設(shè)計(jì)根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道或在文獻(xiàn)報(bào)道基礎(chǔ)上進(jìn)行修改設(shè)計(jì)(Marcel et al.,2010;Xie et al.,2011)(表1),利用2-ΔΔCt法(Livak and Schmittgen,2001)分析檢測(cè)結(jié)果。

      利用qRT-PCR分析不同SA濃度處理過(guò)表達(dá)菌株35S:BAS4/Mo-1孢子接種水稻后不同時(shí)間點(diǎn)(0、24、48、72、96和120 h)水稻病程相關(guān)基因OsPR1a和OsPR10a、SA介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因OsPAL和OsEDS1及JA途徑相關(guān)基因OsLOX2、OsAOS2和逆境脅迫相關(guān)基因HSP90、OsPR5的表達(dá)情況。qRT-PCR擴(kuò)增程序:95℃預(yù)變性3 min;95℃20 s,60℃20 s,進(jìn)行45個(gè)循環(huán);60℃升溫到98℃獲取溶解曲線。3次重復(fù)。

      1.3統(tǒng)計(jì)分析

      所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析均使用SPSS 13.0完成,用最小顯著極差法(LSD0.05)進(jìn)行平均數(shù)顯著性檢驗(yàn),再利用Excel 2007作圖分析。

      2結(jié)果與分析

      2.1不同SA濃度對(duì)過(guò)表達(dá)菌株35S:BAS4/Mo-1和野生型菌株A1343R-7形態(tài)發(fā)育的影響

      2.1.1不同SA濃度對(duì)過(guò)表達(dá)菌株菌落生長(zhǎng)速率的影響 以配制的不同SA濃度處理過(guò)表達(dá)菌株,測(cè)量其菌落生長(zhǎng)速率,結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可看出,培養(yǎng)10 d后野生型菌株和過(guò)表達(dá)菌株的菌落生長(zhǎng)速率基本一致,隨著SA濃度的增加,野生型菌株與過(guò)表達(dá)菌株菌落生長(zhǎng)直徑均無(wú)顯著差異(P>0.05,下同)。

      2.1.2不同SA濃度對(duì)過(guò)表達(dá)菌株產(chǎn)孢量的影響利用不同濃度的SA處理過(guò)表達(dá)菌株孢子,統(tǒng)計(jì)其對(duì)產(chǎn)孢量的影響,結(jié)果(圖1)表明,與對(duì)照相比,SA處理能降低過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株的產(chǎn)孢量,且隨著SA濃度的增加,過(guò)表達(dá)菌株產(chǎn)孢量降低幅度越來(lái)越大,直至SA濃度為2000 μmol/L時(shí)顯著降低了過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株的產(chǎn)孢量(P<0.05,下同)。

      2.1.3不同SA濃度對(duì)過(guò)表達(dá)菌株孢子萌發(fā)和附著胞形成的影響 利用不同SA濃度處理過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株的孢子,于2 h時(shí)觀察孢子萌發(fā),結(jié)果(圖2)顯示,與對(duì)照相比,50和100μmol/L SA處理未顯著影響過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株的孢子萌發(fā)率,而150和200μmol/L SA處理顯著降低過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株孢子的萌發(fā)率,其中200μmol/L SA處理使野生型菌株孢子萌發(fā)率降低的幅度大于過(guò)表達(dá)菌株。表明50和100μmaol/L SA對(duì)過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株孢子萌發(fā)沒(méi)有影響,150μmol/L SA時(shí)開(kāi)始抑制稻瘟病菌孢子萌發(fā),200μmol/L SA時(shí)顯著抑制稻瘟病菌孢子萌發(fā)。

      于6 h時(shí)觀察附著胞形成情況,結(jié)果(圖3)顯示,與對(duì)照相比,50和100μmol/L SA對(duì)野生型菌株和過(guò)表達(dá)菌株附著胞形成無(wú)影響,150μmol/L SA時(shí)開(kāi)始抑制稻瘟病菌株附著胞形成,200μmol/L SA時(shí)顯著抑制稻瘟病菌株附著胞形成,其中對(duì)野生型菌株附著胞形成的抑制作用明顯大于對(duì)過(guò)表達(dá)菌株的抑制作用。因此,不同SA濃度對(duì)稻瘟病菌株附著胞形成影響的趨勢(shì)與其對(duì)菌株孢子萌發(fā)的影響趨勢(shì)基本一致。

      2.2 SA對(duì)過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株致病性及水稻防御相關(guān)基因表達(dá)的影響

      2.2.1 SA處理過(guò)表達(dá)菌株孢子侵染水稻病害調(diào)查結(jié)果 對(duì)接種7 d的水稻葉片進(jìn)行病害調(diào)查,結(jié)果(圖4)顯示,經(jīng)200μmol/L SA處理過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株孢子侵染水稻引起的發(fā)病程度較未經(jīng)SA處理稻瘟病菌株孢子侵染水稻引起的發(fā)病程度輕。

      對(duì)發(fā)病葉片進(jìn)行發(fā)病率統(tǒng)計(jì),結(jié)果(表3)顯示,經(jīng)200μmol/L SA處理過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株噴霧接種水稻引起的發(fā)病率均低于未經(jīng)200μmol/LSA處理野生型菌株和過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻引起的發(fā)病率,其中以200μmol/L SA處理野生型菌株噴霧接種水稻引起的發(fā)病率最低,顯著低于未經(jīng)200μmol/L SA處理野生型菌株和過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻引起的發(fā)病率,但與經(jīng)200μmol/L SA處理過(guò)表達(dá)菌株噴霧接種水稻引起的發(fā)病率差異不顯著。

      2.2.2 SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻防御相關(guān)基因表達(dá)分析結(jié)果

      2.2.2.1 SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻不同時(shí)間點(diǎn)病程相關(guān)基因PR1a和PR10a的表達(dá)分析結(jié)果 利用200μmol/L SA處理過(guò)表達(dá)菌株孢子接種水稻后,運(yùn)用SPSS 13.0分析接種后水稻在0、24、48、72、96和120 h時(shí)病程相關(guān)基因的表達(dá)量,結(jié)果(圖5)顯示,病程相關(guān)基因PR1a在SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻各時(shí)間點(diǎn)(96 h時(shí)除外)的表達(dá)量均顯著高于SA處理野生型菌株侵染水稻的表達(dá)量;PR10a基因在SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻各時(shí)間點(diǎn)(96 h時(shí)除外)的表達(dá)量均高于SA處理野生型菌株侵染水稻的表達(dá)量。PRla基因在SA處理野生型菌株侵染水稻各時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)量逐漸上調(diào),但上調(diào)幅度較小,最大表達(dá)量出現(xiàn)在96 h時(shí);過(guò)表達(dá)菌株的PR10a和PR1a基因均在72 h時(shí)出現(xiàn)表達(dá)峰值。

      2.2.2.2 SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻不同時(shí)間點(diǎn)水SATLJA信號(hào)途徑相關(guān)基因表達(dá)分析結(jié)果 利用200μmol/L SA處理過(guò)表達(dá)菌株孢子接種水稻,采用qRT-PCR分析接種水稻在0、24、48、72、96和120 h時(shí)SA和JA途徑相關(guān)基因的相對(duì)表達(dá)量,結(jié)果(圖6)顯示,SA途徑相關(guān)基因EDS1在SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻5個(gè)時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)量高于SA處理野生型菌株侵染水稻的表達(dá)量,其中在120 h時(shí)的表達(dá)量最高;SA途徑相關(guān)基因PAL在SA處理過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株侵染水稻各時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)量明顯下調(diào),但在SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻中表達(dá)量在72 h后下調(diào)幅度小于野生型菌株侵染水稻的表達(dá);JA途徑相關(guān)基因LOX2在SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻各時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)量均下調(diào),且下調(diào)幅度大于野生型菌株侵染水稻各時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)量;JA途徑相關(guān)基因AOS2在SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻24、48、96和120 h時(shí)的表達(dá)量顯著高于野生型菌株侵染水稻的表達(dá)量。

      2.2.2.3 SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻不同時(shí)間點(diǎn)水稻抗性相關(guān)基因及脅迫響應(yīng)基因的表達(dá)分析結(jié)果利用200μmol/L SA處理過(guò)表達(dá)菌株孢子接種水稻后分析水稻在0、24、48、72、96和120 h時(shí)脅迫相關(guān)基因的相對(duì)表達(dá)量,結(jié)果(圖7)顯示,脅迫相關(guān)基因PR5在SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻24和48 h的表達(dá)量顯著高于野生型菌株侵染水稻的表達(dá)量,而在侵染水稻72、96和120 h的表達(dá)量低于野生型菌株侵染水稻的表達(dá)量;脅迫相關(guān)基因HSP90在SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻除96 h外的4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)量均小于野生型菌株侵染水稻的表達(dá)量。

      3討論

      本研究發(fā)現(xiàn)SA影響了稻瘟病菌過(guò)表達(dá)菌株的形態(tài)發(fā)育,但影響幅度小于對(duì)野生型菌株的影響;SA對(duì)過(guò)表達(dá)菌株致病性也有一定影響,但對(duì)致病性的影響幅度亦小于野生型菌株。進(jìn)一步研究SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻在0、24、48、72、96和120 h時(shí)防御相關(guān)基因的表達(dá),發(fā)現(xiàn)SA提高了過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻病程相關(guān)基因PR1a的表達(dá)量,表明PR1a基因表達(dá)量被外源SA誘導(dǎo)上調(diào),且PR1a作為PCD信號(hào)途徑的相關(guān)基因,其表達(dá)量上調(diào)會(huì)促進(jìn)受侵染水稻細(xì)胞死亡,能進(jìn)一步阻礙病原菌侵染,而本研究中PR1a基因上調(diào)表達(dá),表明過(guò)表達(dá)菌株活體營(yíng)養(yǎng)期水稻細(xì)胞大量死亡,不利于過(guò)表達(dá)菌株從活體營(yíng)養(yǎng)向死體營(yíng)養(yǎng)期轉(zhuǎn)變;PR10a基因在侵染早期(24和48 h)表達(dá)量較低,在72 h時(shí)表達(dá)量急劇上調(diào),表明PR10a基因在過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻早期并未識(shí)別與其互作的稻瘟病菌蛋白,而在72 h時(shí)隨著病菌的進(jìn)一步侵染,菌株分泌了一些新的能被PR10a基因識(shí)別的效應(yīng)蛋白,因此PR10a基因上調(diào)表達(dá)。由此看出,雖然SA影響了BAS4過(guò)表達(dá)菌株的形態(tài)發(fā)育,但菌株自身仍能調(diào)控侵染水稻的病程相關(guān)基因PR1a基因上調(diào)和PR10a基因下調(diào),有利于其進(jìn)一步侵入水稻,使水稻發(fā)病。

      SA途徑的PAL基因是SA合成關(guān)鍵酶基因,本研究發(fā)現(xiàn)外源SA降低了受侵染水稻PAL基因表達(dá),表明外源SA可能抑制了受侵染水稻內(nèi)源SA的合成,因此在后期觀察到受侵染水稻仍處于較高發(fā)病率。有研究表明,JA途徑的AOS2基因過(guò)量表達(dá)提高了內(nèi)源JA含量、PR1基因表達(dá)量及水稻對(duì)稻瘟病菌的抗性(Xie et al.,2011)。本研究發(fā)現(xiàn)JA途徑的AOS2基因的表達(dá)量在SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻各時(shí)間點(diǎn)雖然有上調(diào),但上調(diào)幅度均不明顯,LOX2基因的表達(dá)量則出現(xiàn)急劇下調(diào),由于LOX2是催化JA合成的第一步,雖然AOS2基因表達(dá)量有上調(diào),但LOX2基因的表達(dá)量大幅下調(diào),因此總體來(lái)說(shuō)受侵染水稻內(nèi)源JA的合成也受到抑制。其是在水稻應(yīng)對(duì)病原菌侵染及脅迫時(shí)上調(diào)表達(dá)的基因,PR5在受到JA和SA誘導(dǎo)時(shí)也呈上調(diào)表達(dá),提高了水稻對(duì)白葉枯病菌的抗性(Datta et al.,1999;Jwa et al.,2001)。本研究還發(fā)現(xiàn)PR5基因在外源SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻早期表達(dá)量上調(diào),表明受侵染水稻早期響應(yīng)了BAS4過(guò)表達(dá)菌株的侵染,但后期其響應(yīng)程度降低。水稻脅迫響應(yīng)基因HSP90在水稻應(yīng)對(duì)環(huán)境刺激及防御響應(yīng)時(shí)起關(guān)鍵作用,其在外源SA處理的過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻早期也出現(xiàn)上調(diào),但上調(diào)幅度稍低于野生型菌株侵染的水稻,表明外源SA處理過(guò)表達(dá)菌株侵染水稻受到的脅迫程度較外源SA處理野生型菌株侵染水稻的低。

      綜上所述,盡管過(guò)表達(dá)菌株35S:BAS4/Mo-1受到外源SA處理后其菌株形態(tài)發(fā)育和致病性均受到一定影響,但受影響的幅度較小,表明BAS4過(guò)表達(dá)菌株和野生型菌株均受到外源SA的刺激,但BAS4過(guò)表達(dá)菌株較野生型菌株有較強(qiáng)的調(diào)控水稻防御相關(guān)基因在不同時(shí)間的表達(dá)量促進(jìn)其成功侵染定殖水稻的能力,預(yù)示著BAS4過(guò)表達(dá)菌株對(duì)SA的刺激有較強(qiáng)的耐受性,但其機(jī)制有待進(jìn)一步探究。

      4結(jié)論

      不同濃度的外源SA對(duì)過(guò)表達(dá)菌株35S:BAS4/Mo-1形態(tài)發(fā)育和致病率的影響小于其對(duì)野生型菌株A1343R-7的影響,但過(guò)表達(dá)菌株通過(guò)調(diào)控受侵染水稻防御相關(guān)基因的表達(dá)量,促進(jìn)其成功侵入水稻,表明BAS4過(guò)表達(dá)菌株對(duì)外源SA刺激有較強(qiáng)的耐受性。

      猜你喜歡
      水楊酸水稻
      什么是海水稻
      有了這種合成酶 水稻可以耐鹽了
      水稻種植60天就能收獲啦
      軍事文摘(2021年22期)2021-11-26 00:43:51
      油菜可以像水稻一樣實(shí)現(xiàn)機(jī)插
      水楊酸聯(lián)合果酸治療輕中度痤瘡的臨床療效觀察
      一季水稻
      文苑(2020年6期)2020-06-22 08:41:52
      水稻花
      文苑(2019年22期)2019-12-07 05:29:00
      HPLC法同時(shí)測(cè)定氯柳酊中氯霉素和水楊酸的含量
      超高交聯(lián)吸附樹(shù)脂的合成及其對(duì)水楊酸的吸附性能
      對(duì)氨基水楊酸異煙肼在耐多藥結(jié)核病中抑菌效能的觀察
      凌源市| 佛坪县| 盈江县| 宜川县| 外汇| 积石山| 中牟县| 闸北区| 怀集县| 于都县| 安国市| 海伦市| 丰县| 德化县| 儋州市| 巧家县| 隆林| 祁东县| 高淳县| 龙泉市| 屏东县| 黄平县| 陵水| 绥芬河市| 凤山市| 海门市| 文成县| 泸州市| 会泽县| 石嘴山市| 丹寨县| 临漳县| 元江| 新化县| 潞城市| 徐州市| 富蕴县| 汝州市| 荣成市| 万山特区| 安化县|