發(fā)布時間：2020-06-12 18:01

【摘要】：玉米灰斑病(gray leaf spot,GLS)是世界范圍內造成產量損失較為嚴重的玉米葉部病害。目前最有效的防控玉米灰斑病的方法是通過發(fā)掘抗病材料及篩選抗病基因用于抗病品種的選育。本試驗以含有齊319目標抗病片段的染色體片段置換系(R)和感病材料為輪回親本掖478(S)為試材,田間接種并取樣,進行轉錄組測序及生物信息學分析,結合qGLS1.02精細定位結果,篩選和克隆重要的抗玉米灰斑病候選基因,分析基因結構和發(fā)病時期的表達模式,從而揭示玉米對灰斑病的抗性機理。主要研究結論如下:1.轉錄組測序共得536,328,566 clean reads,將所有樣品的reads序列與B73基因組參考序列進行比對,共有約83.42%reads比對到參考基因組上。通過差異表達基因分析,接種0 h抗感材料差異表達基因數目最少;掖478接種0h與其接種后65d的差異表達基因最多;GO分析表明,差異基因富集在代謝、信號轉導、細胞運輸等過程;KEGG分析表明,植物-病原體互作代謝通路顯著富集,Ca~(2+)在玉米防衛(wèi)真菌侵染的信號傳導中起重要作用,抗病材料的RIN4在ETI中參與了玉米灰斑病的早期抗性反應。2.結合精細定位區(qū)間和轉錄組測序數據基因差異倍數分析,將GRMZM2G153920預測為候選基因,命名為gls1,通過CDS序列比較發(fā)現(xiàn)S_gls1序列中存在17個堿基突變,9個堿基缺失。候選基因的表達量測定,表明R相對表達量82hpi極顯著上調表達,說明82h是玉米抗灰斑病的重要時期。3.候選基因生物信息學分析表明,S_gls1氨基酸序列中發(fā)現(xiàn)9個氨基酸突變和3個氨基酸缺失;gls1編碼蛋白屬于Sugar transport superfamily;該蛋白由524個氨基酸組成,分子量為55.9 KDa,理論等電點為8.31,為不穩(wěn)定蛋白;R_gls1和S_gls1具有2個活性位點;蛋白質亞細胞定位預測,表明該蛋白定位于葉綠體類囊體膜置信值最大;R_gls1和S_gls1均具有9個跨膜結構域,但跨膜結構域位置不同;R_gls1和S_gls1編碼蛋白三維預測結構差異明顯;該蛋白與高粱(putative polyol transporter)蛋白同源性最高,相似度為91.37%。
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S435.131

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