论文部分内容阅读
黄萎病给我国棉花生产带来了严重的威胁。落叶型黄萎病菌能导致棉花迅速落叶,因而造成更为严重的棉花减产和品质下降。抑制发病棉株落叶是一种增强棉花对黄萎病耐性,减少产量损失的有效方式。乙烯可以促进植物衰老、成熟和离层形成并导致脱落。本研究探讨了乙烯信号路径在棉花与黄萎病菌互作中的作用,取得的主要结果如下:1.接种落叶型黄萎病菌‘V991’第7天、9天和11天时,棉株的乙烯产生量明显升高,达到119.49μl/kg、126.82μl/kg和148.83μl/kg,显著高于接种非落叶型黄萎病菌‘1cd3-2’棉株的乙烯产生量,分别达到1.60、1.33和1.51倍。接菌时外施0.5μg/ml、2.5μg/ml和12.5μg/ml乙烯利可以加重棉株发病,相对于水处理对照在接种‘V991’第16天时病指增加18%-23%。2.分离到参与棉花乙烯合成的基因家族Gh ACOs。利用基因家族的保守序列构建VIGS载体以抑制棉花Gh ACOs的表达。研究发现接种‘V991’7天时抑制Gh ACOs表达的棉株乙烯生成量显著下降。分离到棉花乙烯信号路径的正调控基因Gh EIN2s并根据基因家族的保守序列构建了VIGS载体。研究发现利用VIGS抑制Gh EIN2s的表达可降低‘V991’接种棉株后导致的落叶,增强棉株对黄萎病的抗性。3.构建了拟南芥乙烯信号路径负调控基因At CTR1的超量表达载体并转化棉花。研究发现超量表达At CTR1可以削弱棉株对乙烯的敏感性。且超量表达At CTR1的棉花材料增强了对黄萎病的抗性,减少了发病过程中的落叶率。4.细胞学检测发现接种‘V991’后可诱导棉株叶柄离层的形成。而超量表达At CTR1可以减缓棉株叶柄离层的形成;基因表达分析发现接种‘V991’导致的棉株落叶与离层形成相关基因,如Gh BXL1等基因的表达有关,但超量表达At CTR1后抑制这些基因的表达。以上结果表明黄萎病菌可诱导棉花乙烯的合成,并激活叶柄离层形成相关基因的表达促进落叶。在抑制棉花乙烯信号路径后可显著降低接种强致病力落叶型黄萎病菌导致的棉花落叶,显著提高棉花对黄萎病的耐性。以上研究结果为通过调控棉花乙烯合成或信号路径防控黄萎病的发生或降低黄萎病的危害提供了理论基础和技术支持。