小麦赤霉病二型抗性分子机理解析

【作者】 苏培森； 赵兰飞； 吴洪燕； 范艳慧； 李宪斌； 李安飞； 王宏伟； 孔令让；

【机构】 山东农业大学农学院；

【摘要】 小麦抗赤霉病分子机制尚未被明确阐释。本课题组利用转录组学和基于UPLC-MS/MS平台的代谢组学对禾谷镰刀菌侵染过程进行了多时间点跟踪分析,发现SA,Auxin,ethylene,JA等众多抗病通路参与到小麦赤霉病抗性中。其中SA主要前24小时被诱导,而IAA,MeJA在后期表达。外源激素处理后,发现SA可以明显提高小麦赤霉病二型抗性,IAA和MeJA在前期处理中不同程度造成二型抗性降低,而在发病中后期处理可以微弱提高抗性,证明其感病作用主要是因为拮抗掉SA导致,乙烯前体ACC的作用相对复杂,在前12小时和后72小时外施可以起到抗病作用,而连续施加则促进菌丝生长。以上结论,分别被BSMV诱导的基因沉默(VIGS)各路径的marker基因及转基因的表型验证。沉默掉生长素受体TIR基因可以明显增强小麦对赤霉病的抗病性,沉默掉水杨酸路径基因NPR3,茉莉酸路径基因AOS则增强了小麦对赤霉病的感病性。另外,对TIR转基因株系进行水杨酸路径基因定量分析发现有一部分基因存在表达量的变化,因此我们认为水杨酸和生长素在参与小麦抗赤霉病过程中存在一定的crosstalk,但分子水平证据尚待进一步发掘。更多还原