【摘要】：小麥?zhǔn)桥c人類生活息息相關(guān)的糧食作物之一。但是由于氣傳真菌所引起的小麥白粉病和條銹病,導(dǎo)致小麥每年的產(chǎn)量都會(huì)有不同程度的減損,災(zāi)害嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致大面積減產(chǎn),乃至絕收。控制其危害可以從農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治以及抗病品種培育等方面入手,但其中最經(jīng)濟(jì)、有效的是栽培抗病品種,通過(guò)將抗性基因?qū)氲睫r(nóng)藝性狀良好的小麥品種中,從而達(dá)到二者相結(jié)合,提高小麥產(chǎn)量。隨著小菌變異速度較快,導(dǎo)致抗病基因抗性較難維持很久,病害加劇。因此,拓寬小麥抗病譜,探尋廣譜抗性基因,將是未來(lái)解決小麥抗病性問(wèn)題的關(guān)鍵所在。硬粒小麥(Triticum durum)中含有大量可以改良小麥品質(zhì)的優(yōu)良基因,屬于普通小麥的二級(jí)基因庫(kù)。無(wú)論是在小麥白粉病還是小麥條銹病的抗病基因探尋過(guò)程中都能看到許多源于普通小麥近緣親屬的基因。在擬南芥中NHO1基因具有非寄主抗性(Non-host resistance,NHR)。NHR是植物對(duì)大多數(shù)病原菌微生物最普遍的抗病形式之一。與R基因相比,其特點(diǎn)是不具有小種�；�,往往對(duì)某些病原菌乃至其整個(gè)種、屬均具有相對(duì)穩(wěn)定的抗性,不會(huì)隨小種進(jìn)化而導(dǎo)致抗性喪失,具有廣譜持久抗性的特點(diǎn)。因此,本文以小麥二級(jí)基因庫(kù)中的硬粒小麥V.1135為材料,明確了其抗性基因的遺傳方式,加快小麥近緣親屬中抗病基因的挖掘,同時(shí)以兼抗種質(zhì)N9134為研究對(duì)象,利用RT-PCR方法克隆出小麥NHO1基因,對(duì)其開(kāi)展表達(dá)分析、亞細(xì)胞定位、啟動(dòng)子區(qū)序列分析。本研究為拓寬小麥抗病譜、探尋小麥中非寄主抗性基因的作用機(jī)制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以期達(dá)到持久防控病害發(fā)生,提高小麥產(chǎn)量的目的。本研究所獲得的主要結(jié)果如下:1、鑒定結(jié)果顯示硬粒小麥V.1135對(duì)供試的條銹菌小種都表現(xiàn)出抗性。利用V.1135與兩個(gè)對(duì)CYR33小種高感的硬粒小麥TUR.SNO.1076與V.1172分別雜交后的F_2代以及回交感病親本的BC_1F_1,進(jìn)行抗病性遺傳分析,明確了V.1135對(duì)CYR33的抗性由兩對(duì)顯性基因互補(bǔ)控制。2、通過(guò)SSR分子標(biāo)記篩選,我們將其中一對(duì)抗性基因定位于7B染色體上,與Xwmc273、Xcfa2040和Xwmc276標(biāo)記緊密連鎖。通過(guò)抗病譜、抗病類型分析,推測(cè)其可能為一個(gè)新的抗病基因。為進(jìn)一步解析該基因的作用位點(diǎn)以及等位性測(cè)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。3、基于轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)合基因組測(cè)序結(jié)果,在兼抗種質(zhì)N9134中克隆獲得了轉(zhuǎn)錄自三個(gè)部分同源染色體的小麥NHO1基因,屬于NBD-糖激酶-HSP70-肌動(dòng)蛋白超家族中FGGY家族。通過(guò)qRT-PCR分析了該基因在小麥白粉菌E09侵染后變化,表明其能響應(yīng)白粉菌的侵染;通過(guò)對(duì)同源基因啟動(dòng)子區(qū)域序列分析,發(fā)現(xiàn)該基因啟動(dòng)子區(qū)含有大量能夠響應(yīng)植物激素及抗逆抗病的順式作用元件,意味著其可受到多種植物激素誘導(dǎo)并參與小麥抗病過(guò)程。綠色熒光蛋白定位明確了其作用位點(diǎn)主要作用于細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜以及核膜上,彌補(bǔ)了該基因在這一研究領(lǐng)域的空白,并依據(jù)其功能對(duì)亞細(xì)胞定位結(jié)果加以佐證。本研究為進(jìn)一步深入解析小麥NHO1基因的具體功能和作用機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S435.12
【圖文】：

1圖 1-1 小麥基因組來(lái)源的示意圖（引自 Klaus et al., 2014）-1 Schematic Diagram of Genome Origin in Wheat (Cited from Klaus et al

圖 1-2 小麥條銹菌生活史（康振生等, 2016）Fig 1-2 Life history of wheat stripe rust (Kang et al., 2016).2.2 小麥白粉病2.2.1 小麥白粉病的流行與危害小麥白粉病是危害小麥生產(chǎn)的全球性農(nóng)作物病害。不單單在我國(guó)的小麥主產(chǎn)區(qū)，

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1 王暉;硬粒小麥V.1135抗條銹病基因的遺傳分析及小麥TaNHO1基因的克隆[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2734823