基于组学的野蔷薇抗白粉病相关基因表达分析与载体构建

野蔷薇和月季属于蔷薇科(Rosaceae),蔷薇属(Rosa),而现代月季是其多代杂交回交种,也是是世界四大切花之一,因美观的花型和色彩深受大众喜爱,但白粉病在其生产过程中严重降低切花月季产量及观赏性,目前,通过施用化学药剂来防治白粉病是最主要的途径,这对生态环境破坏及其严重,同时成本太高。因而运用育种的手段,充分引入更优良的蔷薇遗传资源来拓宽月季遗传基础,弥补其抗病不足的特性已经成为迫切的需要。本研究主要研究了抗病和感病野蔷薇在白粉菌诱导下转录组和蛋白质组,通过分析筛选出的可能参与抗病反应的基因进行基因表达模式研究,且构建了个别基因VIGS和超量表达载体,以期为月季抗白粉病做更好地铺垫。研究结果如下:(1)转录组结果表明,感病材料在24h处理和对照之间共有6785个差异基因,其中上调4269个,下调2516个;在96h,差异基因有5971个,上调3603,下调2368。在24h的抗病材料中差异表达7516个unigenes,上调5036个,下调2480个;96h差异表达12464个unigenes,上调8836个,下调3628个。抗病材料和感病材料遗传背景差异很大,但在白粉菌诱导下基因表达模式趋于一致。KEGG代谢通路富集性分析表明,抗病和感病中的差异基因富集了大量的代谢通路,抗病材料中以类黄酮途径和植物病原互作途径为主,感病材料以植物激素信号途径为主。姜辣素途径可能只在抗病中为其他代谢路径提供中间物质;抗病材料响应白粉菌也许更快。(2)筛选出13个差异基因,以野蔷薇GADPH为内参做荧光定量PCR,发现13个候选基因在抗、感病材料中的表达模式存在差异。抗病材料较感病材料可能响应白粉菌的诱导反应更快,且表达更显著,尤其是水杨酸途径和类黄酮途径以及茉莉酸相关的损伤分子模式和ERF分支在抗病材料中发挥更重要的作用。木质素合成在感病材料抗白粉病中可能具有重要作用,茉莉酸途... （共62页)

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