为了研究软腐病的抗性基因,我们筛选出了一份易感软腐病大白菜A03、一份抗软腐病小白菜华冠以及一份抗软腐病突变体sr。本研究以感病大白菜A03与抗软腐病小白菜华冠为亲本进行杂交,获得F2代分离群体来定位大白菜抗软腐病数量性状位点(QTLs)。利用构建的高密度遗传图谱检测到3个QTL位点,共包含166个基因。基于已有的转录组数据,在大白菜受Pc侵染的重要防御调控期,我们对这166个基因在感病大白菜A03和抗病突变体sr内的表达量进行了分析,共筛选出6个候选基因与白菜软腐病防御反应相关。其中,基因TIFY10B (JAZ2,BraA07g038660.3C) 位于A07连锁群的主效QTL位点DRQTL-3上,推测可能是白菜软腐病防御机制中起主效作用的关键基因之一。本研究为进一步研究白菜类作物中软腐病抗性机理奠定了基础。
丝束蛋白(fimbrin)是肌动蛋白细胞骨架的调节因子,参与并控制多种组织和细胞的生理生化和发育过程。然而,fimbrin在对病原菌防御中,特别是在小麦抗条锈病中的作用研究匮乏,其机制尚待阐明。本研究以小麦品种水源11(Suwon 11)与条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici,Pst)生理小种CYR23组成非亲和互作,与生理小种CYR31组成成亲和互作,利用实时荧光定量 PCR 技术(qRT-PCR)对TaFIM1基因参与小麦抗条锈病的功能进行初步分析;对在非生物胁迫和施用外源激素处理TaFIM1基因的表达特征进行分析;通过病毒诱导的基因沉默(BSMV-VIGS)技术,验证TaFIM1在小麦抗条锈病中的功能。获得以下研究结果:TaFIM1在非亲和互作中的表达量显著上调,且在48 h表达量达到峰值,是对照0 h的6.0倍;在亲和互作中,TaFIM1的表达量无明显变化。TaFIM1能够响应不同非生物胁迫,在高温(Hot)、低温(Cool)、盐(NaCl)和干旱(PEG6000)胁迫下诱导TaFIM1基因表达量上调。BSMV-VIGS试验结果显示,借助大麦条纹花叶病毒对TaFIM1基因进行诱导沉默。对沉默成功的小麦植株分别接种条锈菌CYR23和CYR31。在非亲和互作中,沉默植株的抗病性降低,叶片上出现少量的夏孢子堆;在亲和互作中,与对照相比,叶片上的夏孢子堆数量增加,沉默植株的感病性增强。组织学观察发现,在48 h和120 h,TaFIM1沉默植株叶片中菌丝分支数和菌丝长度高于对照,在120 h基因沉默植株叶片中菌落面积显著高于对照组,表明TaFIM1沉默后小麦植株与对照相比感病性增强,进一步说明TaFIM1参与植物的抗病性。因此,TaFIM1与植物抗病性相关,在小麦抵抗条锈病的侵染过程中响应正调控作用。本研究为理解fimbrin在小麦中的作用提供了新的见解。