《楊樹抵禦潰瘍病菌侵染中類黃酮合成的遺傳機制研究》是依託北京林業大學，由王延偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：楊樹抵禦潰瘍病菌侵染中類黃酮合成的遺傳機制研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：王延偉
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
類黃酮在植物抗病中起著重要作用。在楊樹抵禦潰瘍病菌侵染中，開展類黃酮合成的遺傳機制研究，對於闡明林木抗病分子機理並加速林木抗性育種具重要理論意義和套用價值。本申請在前期已開展的楊樹轉錄組測定和代謝組分析的基礎上，對楊樹中回響潰瘍病菌侵染的15個類黃酮合成途徑基因，解析其在感病不同時期、不同部位和不同抗性品種中的差異表達，建立類黃酮合成途徑基因與不同抗性的關聯；對類黃酮合成途徑中的關鍵基因，鑑定受病菌誘導的特異性啟動子，構建4-6個啟動子的表達載體，分析其在楊樹中的組織定位，精確鑑定啟動子的核心元件，以揭示林木抗病中類黃酮合成的遺傳機制；構建2-3個類黃酮合成途徑基因的amiRNA載體，在楊樹中進行轉化，分析轉基因植株類黃酮合成途徑基因的表達變化和其代謝變化，對轉基因植株進行抗性鑑定。通過上述研究，為林木抗病分子機理的研究提供新思考，為林木抗病分子育種提供重要基因資源。
結題摘要
類黃酮在植物抗病中起著重要作用。在楊樹抵禦潰瘍病菌侵染中，開展類黃酮合成的遺傳機制研究，對於闡明林木抗病分子機理並加速林木抗性育種具重要理論意義和套用價值。本研究以楊樹受潰瘍病菌侵染後的楊樹為材料，鑑定了類黃酮合成途徑相關基因、酶、激素和次生代謝物在楊樹受潰瘍病菌侵染的不同時間段、不同抗性品種間的變化特徵，兒茶素在楊樹受病菌侵染後含量顯著上升，且在抗性品種中收到最顯著誘導。代謝途徑分析還發現代謝物涉及次生代謝途徑、呼吸作用相關代謝途徑和信號轉導途徑等。楊樹類黃酮合成途徑中DFR基因和LAR基因在楊樹抗病中起到重要作用，不同品種中，DFR和LAR的表達量均受到病原的調控。鑑定了楊樹中DFR基因和LAR基因對兒茶素的合成影響，通過構建反義表達載體轉化84K楊、正義表達載體轉化菸草，確定外源DFR和LAR在轉基因植株中的表達所引起的生理變化，有助於闡明DFR和LAR控制兒茶素合成的分子機制，為利用抗病基因提高樹木的抗病性提供參考。研究結果還對楊樹潰瘍病抗病品種的選擇和利用，理解不同抗性品種抗病性差異的原因提供了重要參考。
