細(xì)麗外擔(dān)菌感染油茶的形態(tài)特征和轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究.pdf

1、油茶（Camellia oleifera Abel.）是原產(chǎn)中國(guó)的獨(dú)特油料樹種，廣泛用于化工、輕工、食品、飼料等行業(yè)，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是，隨著自然生態(tài)環(huán)境的變化，油茶的病害逐趨嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了油茶的利用價(jià)值。油茶葉腫病是由細(xì)麗外擔(dān)菌(Exobasidium gracile(Shirai)Syd)侵染油茶幼芽和幼葉引起的真菌性病害，已經(jīng)嚴(yán)重影響到油茶的種植和生產(chǎn)。深入研究油茶與細(xì)麗外擔(dān)菌的互作過程、分析油茶對(duì)病原菌的抗病機(jī)制，發(fā)掘抗

2、病基因，將為更好地油茶育種提供理論依據(jù)。
　　本研究將植物病理學(xué)研究和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)有機(jī)結(jié)合，采用掃描電鏡和透射電鏡對(duì)油茶變態(tài)葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察，分析油茶葉腫病的組織病理學(xué)特征，同時(shí)通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)研究感病油茶葉片和健康油茶葉片的基因表達(dá)情況，篩選出抗病相關(guān)的差異表達(dá)基因，確定參與油茶病變過程中的關(guān)鍵要素，為進(jìn)一步開展油茶病變相關(guān)的基因克隆和功能驗(yàn)證提供了豐富的基因資源。本研究得到的主要結(jié)果有:
　　(1)油

3、茶葉腫病會(huì)導(dǎo)致油茶幼葉組織增生變成變態(tài)葉。通過掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，變態(tài)葉的葉片厚度比正常葉片厚度增加3～5倍，細(xì)胞體積增大3～8倍，細(xì)胞數(shù)增加1～2倍，同時(shí)葉片中柵欄組織和海綿組織消失而出現(xiàn)較大的薄壁細(xì)胞。
　　(2)葉片受細(xì)麗外擔(dān)菌感染后，菌絲存在于下表皮向內(nèi)的4～7層細(xì)胞間隙中，隨著菌絲快速生長(zhǎng)將其兩側(cè)的細(xì)胞逐漸分開，到感染后期葉片下表面脫落露出厚度為50～150μm的細(xì)麗外擔(dān)菌白色子實(shí)層。
　　(3)通過透射電鏡對(duì)葉片細(xì)

4、胞超微結(jié)構(gòu)的觀察，發(fā)現(xiàn)在變態(tài)葉的病健交界部位，細(xì)胞質(zhì)分布不均勻，細(xì)胞器開始出現(xiàn)變形;隨著葉片感病程度加重，細(xì)胞中葉綠體雙膜結(jié)構(gòu)破壞，基粒減少甚至消失，同時(shí)也出現(xiàn)包括線粒體等其它亞細(xì)胞器被破壞的異?，F(xiàn)象，只在靠近細(xì)胞壁的周圍存在一些小的碎片和囊泡結(jié)構(gòu)。
　　(4)高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序共產(chǎn)生了35.44Gb clean data，獲得315771條transcripts，篩選得到143014條Unigene序列。通過對(duì)6個(gè)樣品的基因差異表

5、達(dá)水平進(jìn)行分析，共得到2834條差異表達(dá)基因，1160條上調(diào)，1674條下調(diào)。通過GO功能顯著性富集分析和KEGG代謝通路分析，參與DNA復(fù)制、細(xì)胞循環(huán)、DNA或染色體構(gòu)象等的細(xì)胞組分及生物學(xué)過程的基因顯著上調(diào)，這與葉腫病導(dǎo)致的葉片細(xì)胞增殖相一致。同時(shí)，參與形成植物抗病屏障有關(guān)的苯丙素類化合物和谷胱甘肽的合成以及細(xì)胞色素P450代謝等差異表達(dá)基因的上調(diào)可能與細(xì)麗外擔(dān)菌的感染過程中油茶葉片的防御反應(yīng)激活密切相關(guān)。
　　總體來說，我們