茉莉酸甲酯誘導(dǎo)的小麥白粉病抗性和9個抗病相關(guān)基因表達間的關(guān)系.pdf

1、小麥(Triticum aestivum L.)白粉病是嚴重危害小麥生產(chǎn)的病害之一,它是由小麥白粉菌(Blumeria graminis(DC.)E.O.Speerf.sp.tritici Em.Marchal,Bgt)引起的世界性病害。培育抗性品種是控制小麥白粉病的經(jīng)濟、有效途徑。由于白粉菌菌株變異頻繁,新的毒性小種不斷出現(xiàn),導(dǎo)致小麥品種原有抗白粉病基因喪失抗性,這已成為抗病品種應(yīng)用中一個突出的問題。研究小麥抗白粉病的主要信號分子和信

2、號途徑將有助于了解小麥的抗病分子機理。開展小麥抗病分子機理研究,可為小麥抗病育種提供理論依據(jù),開拓抗病育種新途徑,提高小麥抗病性,控制小麥病害流行。
　　 茉莉酸在小麥抗白粉病反應(yīng)中是否起作用及其作用強度仍不清楚,為了明確茉莉酸對小麥白粉病抗性的誘導(dǎo)作用和對抗病相關(guān)基因的激活作用,以不同類型感白粉病的小麥品種“中國春”、“濮麥9號”和“周麥18”為材料,用不同濃度的茱莉酸甲酯噴施小麥幼苗葉片進行誘導(dǎo),通過離體葉段培養(yǎng)法接種白粉菌

3、進行抗性鑒定；用實時定量PCR技術(shù)檢測葉片中PR1(PR1.1)、PR2(β,1-3葡聚糖苷酶)、PR3(幾丁質(zhì)酶)、PR4、PR5(類甜蛋白)、PR9(TaPERO,過氧化物酶)、PR10、TaGLP2a(類胚素蛋白)和Ta-JA2(茉莉酸甲酯誘導(dǎo)蛋白)基因的表達變化,分析了基因表達與抗病性變化間的關(guān)系。主要結(jié)果如下。
　　 1.MeJA濃度與抗病性提高間的關(guān)系:茉莉酸甲酯處理可以顯著提高“中國春”、“濮麥9號”和“周麥18”

4、對白粉菌的抗性水平?？剐蕴岣吲c誘導(dǎo)的茉莉酸甲酯濃度有關(guān)。濃度為100μmol/L、250μmol/L時誘導(dǎo)抗性不明顯,500μmol/L時有明顯的誘導(dǎo)抗性,1.0 mmol/L以上具有顯著的誘導(dǎo)效果。
　　 2.MeJA誘導(dǎo)時間與誘導(dǎo)抗性間的關(guān)系:誘導(dǎo)抗性可以從MeJA處理后12到96小時檢測到,24小時誘導(dǎo)抗性最高,達到峰值。MeJA對小麥白粉病的抗性誘導(dǎo)具有明顯的時間特性。推測其原因是MeJA誘導(dǎo)一定時間后相關(guān)防衛(wèi)基因表達水

5、平逐步達到峰值,抗病水平也達到最高水平。
　　 3。MeJA對抗病相關(guān)基因的誘導(dǎo):MeJA對3個品種“中國春”、“濮麥9號”和“周麥18”中除TaGLP2a外的8個抗病相關(guān)基因的表達有顯著激活作用,雖然存在一定差異,但變化趨勢一致,在處理12、24或48h后達到峰值。MeJA對PR9和PR1的誘導(dǎo)作用最強,可達100倍以上,對PR2、PR4、PR5,PR3,PR10和Ta-JA2的誘導(dǎo)作用強,可達10～70倍；對TaGLP2a沒

6、有明顯作用。
　　 4.MeJA誘導(dǎo)的抗病性與抗病相關(guān)基因表達間的相關(guān)性:除TaGLP2a的表達變化與3個品種病情指數(shù)變化成正相關(guān)外,其余8個基因表達變化與3個品種的病情指數(shù)均成負相關(guān)。即TaGLP2a對MeJA誘導(dǎo)的抗病性無作用,相反,其余8個抗病相關(guān)基因的表達對MeJA誘導(dǎo)的抗病性均有不同程度的作用。
　　 茉莉酸誘導(dǎo)的抗病性增強與抗病相關(guān)基因的表達增強呈正相關(guān),茉莉酸信號傳導(dǎo)途徑在小麥抗白粉病反應(yīng)中起作用,對這一途