水稻细条病抗性QTL qBlsr5a的进一步精细定位及候选基因分析

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ly19900611
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水稻细菌性条斑病(简称细条病)是水稻中一种重要的检疫性细菌病害。前人研究表明,水稻对细条病的抗性属于典型的数量抗性,由许多微效基因控制。深入挖掘现有资源中数量抗性基因座(Quantitative resistance locus,QRL),不但可以为数量抗性的机制研究提供帮助,而且也具有重要的应用价值。迄今为止,已经定位的水稻细条病抗性QTL共有13个。其中,位于5号染色体短臂上的QTL qBlsr5a(其抗病等位基因来自抗病亲本Acc8558)对表型变异贡献率较大。前人研究已将qBlsr5a定位在一个较小的范围内。本研究旨在验证前期定位结果的准确性和实验策略的可靠性,并对qBlsr5a进行更精细的定位。将感病亲本H359与其染色体片段代换系H359-BLSR5A(Blsr5a区段来自Acc8558)进行杂交,构建了一个很大的F2群体(9498个有效单株)。利用目标QTL区间两端的分子标记对F2单株进行基因型分析,先后筛选出59个在目标区间内发生交换的重组植株,进一步从重组植株衍生的F3株系中筛选出纯合重组植株,从而构成一系列相互重叠的单染色体片段代换系。对各染色体片段代换系进行人工接种和抗病鉴定,通过图示基因型分析,将qBlsr5a定位在一个78.3 kb的范围内,并纠正了前人定位的错误。检索有关水稻基因组数据库发现,qBlsr5a所在区间内共有10个注释基因,分别为LOCOs05g01690、LOCOs05g01700、LOCOs05g01710、LOCOs05g01730、LOCOs05g01750、LOCOs05g01760、LOCOs05g01770、LOCOs05g01780、LOCOs05g01790 和 LOCOs05g01810,其中LOCOs05g01770 推测编码转座子蛋白,LOCOs05g01690 和 LOCOs05g01790为未知蛋白,其余7个均有功能注释信息。生物信息学分析初步确定LOCOs05g01700、LOCOs05g01710 和 LOCOs05g01810 较可能为qBlsr5 的候选基因。进一步以感病亲本H359和抗病亲本H359-BLSR5A为材料,对9个注释基因在细条病菌接种后的表达动态进行qRT-PCR分析,结果表明,9个注释基因在两品系中都有表达,其中8个预测基因在细条病菌侵染前后表达都没有变化,而LOCOs05g01700在两亲本中接种后皆表现为下调反应,但在H359中的下调反应比在H359-BLSR5A中的反应更为显著,接种24 h时抗感材料中的表达差异高达25倍左右。生物信息学分析表明:LOCOs05g01700具有ABC(ATP-binding cassette,ABC)转运子功能,含有2个细胞质核苷酸结合结构域和2个疏水跨膜结构域。已知ABC转运子家族在植物生长素的极性转运、脂质的降解、外源毒素的解毒、植物抗病和气孔的功能调节等一系列过程中都发挥作用。综合生物信息学分析和qRT-PCR分析的结果,初步确定LOCOs05g01700是qBlsr5a的候选基因。总结上述结果,本研究建立了一个高效可靠的QTL精细定位技术路线,研究结果为qBlsr5a的图位克隆奠定了坚实的基础。
其他文献
除草剂作为农业现代化产物,在生产应用方面有效杀灭害草,降低了劳动成本。苄嘧磺隆(bensulfuron-methyl,BSM)作为磺酰脲类除草剂(sulfonylurea herbicide)中重要成员,其由于高效、低毒、安全等特点,目前在大田中广泛被使用。但是在福建省等许多地区的烟稻轮作田中,前茬稻田中苄嘧磺隆等除草剂的残留给后茬烟草等经济作物带来了严重的危害。对于苄嘧磺隆危害下的烟草等敏感作物
分段负义RNA病毒是一类重要的病毒,多种分段负义RNA病毒严重威胁人畜健康或粮食安全,该类病毒普遍采取“抓帽”机制,从寄主细胞获取一段含帽子结构的RNA序列,用作引物,起始自身转录,生成含5’端寄主序列的病毒mRNA。解析“抓帽”机制,有助于认识这类病毒的侵染机理,并为设计新的病毒防控策略提供靶标。长期以来,由于病毒mRNA 5’端寄主序列多在10-15个碱基,且多样性高,难以明确其来源,再加上大
黄曲霉菌(Aspergillus flavus)是一种腐生性的丝状真菌,也是植物和动物共同的致病菌。黄曲霉菌能污染农作物,对农业经济造成巨大损失,其产生的次级代谢产物黄曲霉毒素(aflatoxin)是一类毒性和致癌性极强的天然污染物,对动物和人类健康造成巨大威胁。黄曲霉菌也是侵袭性曲霉病(Invasive Aspergillosis)的第二大病原菌,具有极高的致畸和致死率。目前对侵袭性曲霉病的诊断
生物体为了生存必须消耗大量的能量来维持正常的生长与有效的免疫反应。为保持生长与免疫间的平衡,对于多细胞动物和植物来讲,精准地控制交叉调节元件就显得尤为重要。拟南芥受体类激酶BAK1在鞭毛蛋白激发的免疫反应中与细菌鞭毛蛋白受体FLS2结合形成复合体以调控先天免疫反应,此外,还能与油菜素甾醇(brassinosteroid,BR)激酶受体BRI1结合成复合体以调节生长发育。BR通过内稳态及信号通路单方
中小企业作为我国社会经济的重要组成部分,其经营管理形式得到越来越多的关注,企业在获得经济利益的同时,被要求承担环境保护的社会责任。伴随低碳经济和绿色消费的兴起,绿色营销逐渐被企业和消费者认可,将会成为市场的重要营销形式,所以我国中小企业必须快速转换原有的传统营销方式,积极开展绿色营销。本文主要通过pest分析法讨论陕西省中小企业绿色营销目前的发展现状,发现存在的问题,提出对应的绿色营销策略。以期达
我国实现碳达峰、碳中和目标时间紧、任务重,还面临政策监管、产业、市场和交易体系等方面的问题和挑战。区块链去中心化、不可篡改、公开透明、交易可追溯等特点,可以赋能传统产业数字化转型,优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率,为碳达峰、碳中和提供监管环境,构建可信、高效碳交易平台和市场,对助力碳中和、碳达峰目标实现和我国经济社会绿色高质量发展具有重要意义。
植物固有的或者可诱导的产生化感物质来防御植食性昆虫。成功的植食性昆虫能够依赖自身的能力反防御或者适应植物的这种防御物质并且这种进化上的军备竞赛被认为是形成了植物和植食性昆虫的协同进化。十字花科植物(Cruciferae)含有硫苷-黑芥子酶防御系统,这是目前研究比较透彻的一种植物化学防御系统,也被称作“芥子油炸弹”。硫苷和黑芥子酶分开储存在不同的植物细胞中,当植物受到昆虫取食,病原微生物侵害、机械损
禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)是引起多种谷类作物病害的真菌病原菌,目前已经在世界多个国家发生和流行。同源异形盒基因(Homeobox,Hox)是一类结构和功能均具有高度保守型的转录因子,调控了细胞发育过程中的多种途径。Hox调控的靶基因一直是研究者关注的焦点,但由于其调控机制的复杂性使得寻找其调控的靶基因的研究一直是一个难点。之前的研究发现,禾谷镰刀菌中的一个假定的同源异形
植物在与病原菌长期协同进化的过程中形成了一套精密的天生防御系统,该系统包含了两层彼此间相互关联的分支,即PTI(PAMP激发的免疫反应)和ETI(效应子激发的免疫反应)。虽然PTI与ETI形成的Z字模式已经被广发接受,但是由于它们之间存在着很多共同的下游信号分子,所以它们的概念上的定义一直存在着异议,而且PTI与ETI之间存在一种连续的中间过程。剖析这一连续的中间过程有助于我们更好地了解防御信号传
水稻草状矮化病毒(Rice grassy stunt virus,RGSV)是纤细病毒属(Tenuivirus)的一个重要成员,由褐飞虱以持久性、增殖型方式传播。RGSV含有6条RNA,均采用双义编码策略,编码12个蛋白。RGSV曾在东南亚,包括越南、印度尼西亚、菲律宾等地大面积爆发,造成农业大量减产;随后在我国的海南、广东、广西、台湾和福建等地也有陆续发生,给粮食生产造成了严重损失。RGSV侵染