《抗白粉病野生薔薇內生真菌多樣性及其抗病的分子機制》是依託昆明理工大學，由李海燕擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：抗白粉病野生薔薇內生真菌多樣性及其抗病的分子機制
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：李海燕
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
白粉病是月季生產第一大病害，提高月季白粉病抗性是月季產業亟待解決的難題。薔薇屬野生種是月季遺傳資源的主要來源，抗白粉病野生薔薇是月季抗病育種最重要的種質資源。已有研究表明，內生菌在一些古老植物的抗病性能中發揮著關鍵作用。因此，本項目擬通過對同種不同白粉病抗性的野生薔薇大理紫花（Rosa multiflora）（高抗）和七姐妹（R. multiflora var. carnea）（高感）在白粉病爆發前、中、後期內生真菌群落結構的比較研究，探明不同抗性野生薔薇內生真菌群落對白粉病的回響以及白粉病高抗薔薇所特有和優勢內生真菌；溫室控制條件下，探明這些特有和優勢內生真菌在宿主白粉病抗性中的生物學功能；在此基礎上，通過對接種與不接種內生真菌薔薇在白粉菌誘導下轉錄組文庫的構建、測序及生物信息學分析，獲得差異表達基因及其功能，揭示內生真菌在野生薔薇白粉病抗性中的作用機制，為月季白粉病防治提供一條新途徑。
結題摘要
本項目利用免培養和可培養方法，對比研究了兩種不同白粉病抗性野生薔薇內生真菌群落結構的異同。兩種研究方法均表明大理紫花（白粉病高抗）和七姐妹（白粉病高感）內生真菌群落組成存在顯著差異，且在白粉病爆發前期，二者的α-多樣性有明顯統計學差異。免培養研究表明，在目、科、屬、種水平上，二者優勢類群各異。其中屬水平上：在白粉病爆發前期，大理紫花以Botryotinia為主要優勢菌屬，而七姐妹則以Alternaria為主；在白粉病爆發中期，大理紫花以Rhodosporidium為主要優勢菌屬，七姐妹則以Botryotinia為主；在爆發後期，白粉病致病菌Podosphaera僅在七姐妹中檢測到。可培養研究中，大理紫花的優勢內生真菌依次為Colletotrichum gloeosporioides、Phomopsis amygdali、C. truncatum，而七姐妹的優勢內生真菌則依次為Alternaria alternata、Phyllosticta capitalensis。對兩種薔薇的內生真菌進行高通量測序共獲得4462個OTU，其中大理紫花無論莖還是葉，其內生真菌的OTU數都高於七姐妹。同樣，免培養研究也表明，大理紫花定殖的內生真菌數量顯著高於七姐妹。從兩種薔薇共2880個組織塊中分離獲得的2003株內生真菌中，大理紫花1333株，七姐妹670株。此外，大理紫花內生真菌的平均分離頻率、定殖率也顯著高於七姐妹（P＜0.05，卡方檢驗）。通過溫室盆栽試驗，從52株內生真菌中篩選獲得對菸草白粉病具有較好抗性的菌株8株，其中來自大理紫花的M7SB 41 (Seimatosporium sp.,大理紫花特有菌)表現最為突出，能夠顯著降低菸草的平均病情指數 (P＜0.05，One-way ANOVA)並促進其生長（P＜0.05，T檢驗）。對接種與未接種M7SB 41菸草在白粉菌感染0h、24h、72h的轉錄組學比較研究，發現內生真菌可能通過調節與抗病相關的植物激素信號轉導通路及合成抗生素、次生代謝產物等方式增強宿主植物的白粉病抗性。總之，本研究初步闡明了兩種不同抗性野生薔薇內生菌群落結構特點，篩選獲得了具有較強白粉病抗性的功能菌株、揭示了內生真菌及其群落對宿主白粉病抗性的影響及其機制、為植物白粉病防治提供一條新途徑。
