平头炭疽菌对大豆抗感品种的致病差异及其MAPK基因CtPMK1的功能研究

【摘要】大豆(Glycinemax)是重要的经济作物,在农业生产中占有重要地位。由平头炭疽菌[Colletotrichumtruncatum(Schwein.)Andrus&W.D.Moore]侵染引起的大豆炭疽病是世界上大豆产区的重要病害之一,可造成大豆严重减产。因此,炭疽病的防治是大豆生产上的一个重要课题。本研究对田间采集分离到的大豆炭疽病病原菌进行分离鉴定,并从大豆品种的抗性筛选、大豆与炭疽菌的互作、炭疽菌的生长发育及致病分子调控机制等方面进行研究,为认识和掌握该病害发生以及制定有效的防治策略提供生产上和理论上的依据。1、从江苏泰兴和江浦两个农场的大豆田中采集疑似炭疽病标本,经分离、纯化及致病性测定得到41株致病菌。发现这些病原菌主要存在两种菌落生长形态,其中一种与已报道的平头炭疽菌相似,菌落为规则的圆形,边缘整齐,菌丝疏松,幼嫩菌丝为白色,老龄菌丝为灰色；另一种未见有报道,菌落为不规则的圆形,边缘不整齐,气生菌丝少,中部菌丝为白色绒毛状,外围菌丝呈鲜艳的红褐色。从这两种形态的致病菌中分别选取一株致病性强的代表性菌株进行ITS(internaltranscribedspacer)测序,测序结果发现与平头炭疽菌C.truncatum同源性均达到100%。综合形态学和分子生物学方法,将这两类炭疽菌均鉴定为平头炭疽菌,用于后续研究。2、选育和利用抗病品种是防治大豆炭疽病的一种经济有效的方法。明确大豆种质对大豆炭疽病的抗性,是大豆抗病育种的前提条件。本研究采用孢子悬浮液接种离体叶片的方法,选用前面鉴定的两类平头炭疽菌代表性菌株JS11-32和TB8-15,对59份浙江大豆品种进行抗大豆炭疽病鉴定筛选研究,发现：对菌株JS11-32表现抗性的大豆品种占96.61%,对TB8-15表现抗性的品种占55.93%,而且对TB8-15表现抗性的品种对JS11-32均表现抗性。可见浙江大豆种质资源对平头炭疽菌抗性较好,可以尝试将部分抗性品种推广。3、通过台盼蓝染色对表现抗性(即非亲和互作)的大豆品种5D068与作为对照的感病品种(即亲和互作)合丰47进行侵染差异观察。发现：在接种炭疽菌后24h内,两个品种中均出现分生孢子萌发和附着胞的形成；接种48h后,病原菌在感病品种叶片内形成侵染菌丝,而抗病品种叶片则显示类似HR(HypersensitiveReaction)的细胞坏死反应。经DAB染色我们发现在侵染早期,抗病叶片在附着胞下面以及受侵染细胞内产生大量的活性氧(ROS),甚至周围未侵染细胞边界也有ROS；而感病叶片只在附着胞的周围有少量ROS的产生。4.MAPK信号通路在真核生物中相当保守,在病原真菌感受外界刺激、生长发育与形态建成、孢子产生与萌发等过程中具有非常重要的作用。本研究中,参照已公布全基因组序列的胶孢炭疽C.gloeosporioides和希金斯炭疽C.higginsianum中与Fus3-Kssl类MAPK基因同源的基因序列,设计引物在平头炭疽菌C.truncatum中克隆到一个同源基因,命名为CtPMKl。该基因编码一个含355个氨基酸的多肽,含有MAPK共有的11个蛋白激酶区域和1个MAPK激酶作用的磷酸化位点(TEY)。该基因敲除导致突变体菌丝生长速率下降、黑色素生成减少以及产孢量显著下降；突变体丧失对大豆叶片的侵染能力,进一步试验观察到突变体分生孢子在洋葱表皮细胞上无法形成附着胞,突变体菌丝顶端也无法形成附着胞类似结构。上述结果表明,CtPMK1参与调控炭疽病菌的侵入,从而影响炭疽菌对大豆的致病性。将Magnaportheoryzae中的PMKl基因互补CtPMKl缺失突变体,表型和致病性均能恢复,说明该类基因在真菌中是很保守的。
【作者】徐晶；
【导师】王克荣；
【作者基本信息】南京农业大学，植物病理学，2013，硕士
【关键词】平头炭疽菌；抗病品种；互作；活性氧；MAPK；附着胞；致病性；

【参考文献】
[1]康娜娜.新中国成立以后我国学校体育思想的嬗变及其发展研究[D].中国矿业大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[2]马宏伟.引水隧道在地震波入射时的动力响应解析解[D].北京交通大学,2013.
[3]王琦.棉用无甲醛阻燃剂的合成及应用[D].东华大学,化学工程（专业学位）,2014,硕士.
[4]毛闻彦.中国地方政府网络舆论危机案例研究[D].上海交通大学,公共管理,2013,硕士.
[5]郭武,李轶杰,戴礼荣,王仁华.说话人识别中的因子分析以及空间拼接[J].自动化学报,2009,09:1193-1198.
[6]段登伟,刘俊勇,薛禹胜.配电市场初期的零售电价建模分析[J].电力系统自动化,2006,13:11-15+42.
[7]王辉.全聚合物波分复用型光波导器件的研制[D].吉林大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[8]傅小奇,王双,赵谦,姜廷顺.石墨烯-硒化物量子点复合物的制备与性能研究[J].功能材料,2012,19:2661-2665.
[9]储昭碧,张崇巍,冯小英.基于基波频率估计的多谐波分析[J].自动化学报,2009,05:532-539.
[10]张庆生.海通证券西安营业部经纪业务营销模式的转型研究[D].西北大学,高级工商管理（EMBA）（专业学位）,2012,硕士.
[11]胡靖.集成电路低功耗设计可逆逻辑综合及性能分析[D].哈尔滨工程大学,2008.
[12]刘倩真.中药酒剂中农药多残留检测方法研究[D].吉林农业大学,中药学,2012,硕士.
[13]朱华炳.制造业生产物流系统规划与调度技术研究[D].合肥工业大学,2005.
[14]肖雄.电动摩托车车架结构优化设计分析[D].重庆大学,机械工程（专业学位）,2014,硕士.
[15]朱生旺,魏修成,李锋,赵亮.用抛物线Radon变换稀疏解分离和压制多次波[J].石油地球物理勘探,2002,02:110-115+200.
[16]崔坚.基于眼部识别的驾驶员疲劳检测方法研究[D].大连海事大学,电子科学与技术,2013,硕士.
[17]文璐.中共中央西北局军事统战工作研究[D].延安大学,中国近现代史,2014,硕士.
[18]王娟.基于GIS的农村居民点布局优化研究[D].甘肃农业大学,土地资源管理,2013,硕士.
[19]李海英.我国食品安全监管行政异体问责研究[D].山东大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[20]王燕红.东营野大豆居群的遗传分化研究[D].山东师范大学,植物学,2013,硕士.
[21]王永寿.伊拉克中低空的入侵者——捕食者无人机[J].飞航导弹.2003(09)
[22]郭美辰.野鸭湖湿地生态系统服务功能价值变化研究[D].首都师范大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[23]史笑梅.T细胞斑点试验在肠结核与克罗恩病鉴别诊断中的价值[D].郑州大学,内科学,2013,硕士.
[24]郑丽娜,方海霞,董栋.旅游团餐满意度调查与分析——以杭州高校在校大学生为例[J].经营与管理,2014,09:127-128.
[25]杨德军.基于命题可满足的DES故障诊断系统研究[D].大连海事大学,计算机技术,2013,硕士.
[26]程军照,李澍森,陈江波,雷云飞,李勇,郭慧浩.对低压接地相关标准的异议[J].电力系统自动化,2012,20:113-117.
[27]李芬芬.政务诚信评价论[D].湘潭大学,行政管理,2014,博士.
[28]卢书浩.安徽省内外贸一体化发展研究[D].安徽大学,国际商务,2014,硕士.
[29]俞露.面向智慧城市建设的信息内容产业发展政策研究[D].苏州大学,情报学,2014,硕士.
[30]刘玉凤.Mg-6Zn-xZr镁合金半固态组织及性能研究[D].兰州理工大学,材料加工工程,2014,硕士.
[31]童晓阳,谢红涛,孙明蔚.计及时序信息检查的分层模糊Petri网电网故障诊断模型[J].电力系统自动化,2013,06:63-68.
[32]王明.双离合器ISG混合动力电动汽车控制策略的仿真研究[D].合肥工业大学,车辆工程,2013,硕士.
[33]曹玉玲,李随成.企业间信任的影响因素模型及实证研究[J].科研管理,2011,01:137-146.
[34]张梦玲,朱娴璐,丁阿楠.浅析打车软件的优越性及其发展策略[J].现代营销(学苑版),2014,03:112-113.
[35]朱明明.限制度量正则性的结构，稳定性及应用[D].渤海大学,运筹学与控制论,2013,硕士.
[36]王庆堂.氧化铝纳米结构固相微萃取的研制及在生物挥发性有机物采样中应用[D].福州大学,2011.
[37]杨艳东.理工科院校人文社科专业建设中的问题与思考——以公共事业管理专业为例[J].高等理科教育,2013,01:85-90+97.
[38]熊少锋,王卫红,刘晓东,王森,武亮.考虑导弹自动驾驶仪动态特性的带攻击角度约束制导律[J].控制与决策,2015,04:585-592.
[39]张鹤小.固相微萃取高效液相色谱法测定工业污水中酚类环境激素[D].沈阳师范大学,分析化学,2013,硕士.
[40]易玉根.基于改进的局部敏感判别分析的特征提取方法研究[D].东北师范大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[41]巩春丽.上市公司社会责任信息披露与股权资本成本相关性研究[D].山东财经大学,会计学,2013,硕士.
[42]张琪,田春贵,吴爱平,谭太幸,孙立,王蕾,付宏刚.一步法可控合成小尺寸、高分散氧化锌/石墨烯复合体[A].中国化学学会、中国太阳能学会.第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C].中国化学学会、中国太阳能学会:,2012:1.
[43]金君,李成名,印洁,林宗坚.人口数据空间分布化模型研究[J].测绘学报,2003,03:278-282.
[44]迪力努尔·阿不都热依木.喀什地区出口贸易对经济增长贡献研究[D].新疆师范大学,中国少数民族经济,2013,硕士.
[45]何叶.建筑电气照明节能技术的研究[D].长安大学,控制工程（专业学位）,2014,硕士.
[46]江胜.滑坡治理中大、小截面抗滑桩合理性比较[D].西南交通大学,岩土工程,2013,硕士.
[47]阮学斌,祝和云,孙红,周春晖.多时滞多变量系统的自校正控制及其应用[J].自动化学报,1992,01:116-119.
[48]樊乐乐.VO_2外延薄膜制备、生长机理及相变温度调控研究[D].中国科学技术大学,2014.
[49]陈健.中国软件产业发展战略研究[D].四川大学,2004.
[50]颜雪松,李宏,王欣.用SQLServer2000构建数据挖掘解决方案[J].计算机与现代化,2001,05:26-31.