海岛棉资源材料枯萎病抗性分析及抗枯萎病性相关基因的筛选

摘要

本研究在2014年和2015年对80份海岛棉资源材料进行了枯萎病抗性调查，并对病指数据和产量数据进行两年的双因素方差分析和相关性分析。同时，在室内进行了以06-146为父本、新海14为母本的RIL系后代中挑选出的高抗、中抗、感病、易感的10893、10895、10897、10796和父母本共6份材料的枯萎病菌诱导试验，在接菌40小时后，取下胚轴提取RNA。通过查阅文献和转录组测序，获得与棉花枯萎病抗性相关基因或EST序列，设计引物，利用提取到的RNA进行q-PCR技术，对海岛棉的抗、感材料进行基因表达特性分析。得出的结论如下:
　　1.通过两年的田间调查，根据相关公式，计算出病指、病级、发病率、产量等相关数据。结果如下:对病指与年份之间进行双因素分析，发现病指在年份之间差异极显著，病指在品种间差异显著;对所有的材料进行聚类分析，80份种质资源材料可以划分为3类;通过平均单株产量与年份之间的方差分析，可以得出产量在年份之间差异不显著，但是不同资源材料与产量之间差异显著;病指与产量间的相关性分析表明，产量与病指之间呈显著性负相关。
　　2.利用转录组测序数据进行分析，结果表明:在感染枯萎病菌样本中抗病响应蛋白基因PR1和PR3、毒素分解代谢过程相关基因GSTF和GSTU、防御机制相关基因MRP、NPR基因、棉酚生物合成相关基因ACLA及抗病性R基因ZAR1和RPS2等已知抗病相关基因在抗病材料中都显著表达，且大部分基因在抗病样本中的表达水平要显著高于感病样本。差异表达基因功能聚类结果表明，在感染枯萎病菌样本中都富集到了糖基转移酶、类黄酮生物合成相关基因。这些代谢路径中的基因成员与海岛棉抗病性相关，可作为研究海岛棉抗病性的候选基因。
　　3.利用已报道的与棉花枯萎病抗性有关的基因或EST序列和转录组测序富集到的基因序列在抗、感病材料上做荧光定量，通过在抗、感病材料上基因表达差异分析，结果如下:CFW3、CFW10、comp62810、comp71372等抗病相关标记基因，在枯萎病病菌侵染的过程中，感、抗材料之间表达有明显差异，其差异主要体现在:相对于感病材料，抗病材料的最大表达量出现的时间比感病材料早;表达量远高于感病材料的;推测这4个基因可能与海岛棉枯萎病抗性有关。

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论文说明

摘要

第一章 绪论

1．1 棉花枯萎病的发病规律及在新疆的分布情况

1．2 棉花枯萎病菌的致病机理

1．3 棉花枯萎病的症状类型

1．4 国内外棉花枯萎病研究进展

1．5 转录组测序(RNA-Seq)技术

1．6 实时荧光定量PCR

1．7 本研究的目的与意义

第二章 海岛棉资源材料的枯萎病抗性评价

2．1 材料与方法

2．2 结果与分析

2．3 结论与讨论

第三章 转录组测序分析海岛棉抗枯萎病相关基因

3．1 材料与方法

3．2 结果与分析

3．3 结论与讨论

第四章 实时荧光定量PCR对海岛棉抗枯萎病基因的评价

4．1 材料与方法

4．2 结果与分析

4．3 结论与讨论

第五章 全文总结

参考文献

致谢

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