高温对葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)致病性影响研究

摘要

苹果轮纹病危害苹果果实和枝干，为我国苹果主要病害。苹果轮纹病由葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）和粗皮葡萄座腔菌（B.kuwatsukai）两种主要病原引起。本研究室前期研究发现，两种病原菌对温度的适应性差别较大，葡萄座腔菌（B. dothidea）具有在高温下生长的能力。本文研究了不同温度对葡萄座腔菌（B. dothidea）和粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）的致病性影响，探讨葡萄座腔菌是否具有高温致病性，主要得到以下结果： 1分别在花后60天、花后90天、花后120天和成熟后采集果实，在25℃、35℃和37℃温度下接种葡萄座腔菌（B. dothidea）和粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai），结果显示，在果实发育不同时期，35℃条件下葡萄座腔菌（B. dothidea）对果实的致病力显著强于25℃时的致病力，而粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）35℃高温条件下对果实的致病力25℃时弱；对成熟期果实，在不同温度下测定了葡萄座腔菌对苹果的致病力，发现20℃~37℃下该菌均能致病，在 32.5℃下致病力最强。这些结果均显示葡萄座腔菌对苹果果实具有高温致病性特性。 2本研究室前期开展了两种病原组学研究，基于转录组差异筛选出1个葡萄座腔菌（B. dothidea）特有的基因簇，含有莽草酸脱氢酶（shikimate-5-dehydrogenase，BsSDH）、莽草酸激酶（shikimate kinase，BsSK）、脱氢奎尼酸脱氢酶相关基因（dehydroquinate dehydratase related，BsDHQ）、真菌特异转录因子（Fungal specific transcription factor domain，BsFSTF），致病相关蛋白BsPep2（pathogenesis associated protein，BsPep2）等5个基因，分析发现BsSDH、BsSK是莽草酸途径上的基因。本研究利用实时定量PCR对这些基因在培养条件下和发病果实中的表达量进行了分析。在35℃培养条件下，随着时间变化5个表达量均先升高后降低。BsSDH的表达量在12 h时最高；BsDHQ、BsSK、BsFSTF和BsPep2的表达量在6 h时最高。在35℃高温下，5个基因在发病果实中表达量的变化有差异。BsSDH和BsDHQ 的表达量没有什么明显变化；BsSK、BsFSTF、和BsPep2的表达量均随着时间先升高后降低，在24 h时最高。这些基因的表达量随着时间变化均先升高后降低，表明该基因簇为在高温条件下葡萄座腔菌对苹果致病相关的基因簇。 3对葡萄座腔菌（B. dothidea）和粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai），分别通过有伤无伤两种方式接种到室内盆栽砧木苗，进行干旱胁迫处理，结果显示两种病原菌在主干上均能产生坏死病斑，即表现干腐症状。表明苹果苗受葡萄座腔菌（B. dothidea）和粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）侵染遇到干旱胁迫时都能产生干腐症状。 本研究首次发现葡萄座腔菌（B. dothidea）对苹果具有高温致病性。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 苹果轮纹病的研究进展

1.1.1 苹果轮纹病的发生和危害

1.1.2 苹果轮纹病病原菌种类

1.1.3 苹果轮纹病病原菌的生物学特性

1.2 苹果轮纹病病原菌致病性的影响因素

1.2.1 锰对苹果轮纹病病原菌致病性的影响

1.2.2 干旱对干腐症状产生的影响

1.2.3 干旱和高温对Botryosphaeriaceae致病性的影响

1.3 莽草酸途径

1.4 实时荧光定量PCR及其在病害研究中的作用

1.4.1 实时荧光定量PCR概述

1.4.2 实时荧光定量 PCR在植物病害中的应用

1.5 本研究的目的与意义

第二章 材料与方法

2.1 材料、试剂和仪器

2.1.1 材料

2.1.2 试剂

2.1.3 仪器

2.2 实验方法

2.2.2 不同温度下苹果轮纹病病原菌对果实致病性大小曲线的制定

2.2.3 RNA提取材料的制备

2.2.4 提取RNA

2.2.5 RNA检测和cDNA的合成

2.2.6 荧光定量PCR

2.2.7干旱胁迫对葡萄座腔菌（B. dothidea）和粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）致病性的影响

第三章 结果与分析

3.1温度对葡萄座腔菌（B. dothidea）和粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）

3.1.1 花后60天果实致病力测定

3.1.2 花后90天果实致病力测定

3.1.3 花后120天果实致病性测定

3.1.4 成熟果实致病性测定

3.1.5葡萄座腔菌（B. dothidea）和粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）高温致病性分析

3.2 温度相关基因定量分析

3.2.1 RNA检测结果

3.2.2 基因的选择

3.2.3 荧光定量结果

3.3干旱胁迫对葡萄座腔菌（B. dothidea）和粗皮葡萄座腔菌（B.kuwatsukai）

3.3.1 有伤接种后干旱胁迫

3.3.2 无伤接种后干旱胁迫

第四章 讨论与结论

4.1 讨论

4.1.1 高温对病原菌致病性的影响

4.1.2 干旱胁迫对干腐症状产生的影响

4.2 结论

参考文献

致谢

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