贵州不同油桐品系对枯萎病的抗性评价

探明贵州当地油桐品系对枯萎病的抗性,为抗病品种选育提供参考,以贵州各地收集的油桐品系为研究对象,通过种子浸种、幼苗及幼树灌根、伤口接种油桐枯萎病病原菌,观察其发病率和死亡率,并分析38个油桐品系对枯萎病的致病性。结果表明:武汉2号、望谟大关7号、罗甸冒井1号和沿河1号的油桐枯萎病发病率较高,抗性表现较弱;望谟大关6号、岑巩1号、岑巩2号、岑巩4号、松桃1号、望谟蔗香镇1号、望谟蔗香镇4号、望谟蔗香镇5号和望谟蔗乡镇巧送村2号的发病率较低,表现出较强的抗性。

三年桐、千年桐感染枯萎病病原菌后的生理反应

枯萎病是油桐毁灭性病害。中国广泛种植的油桐有三年桐和千年桐,三年桐易感枯萎病,千年桐抗枯萎病。为探讨三年桐与千年桐在枯萎病应答过程中的差异,在对油桐枯萎病灾区调研的基础上,进行枯萎病病原菌的分离、鉴定,并进一步探讨三年桐、千年桐接种枯萎病病原菌后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:油桐枯萎病病原菌为尖孢镰刀菌,接种试验显示千年桐在接种尖孢镰刀菌后SOD、POD、CAT较三年桐均呈现较高活性,在接种后SOD、POD活性先升高后降低,CAT活性升高并维持高活性,MDA含量变化不明显;三年桐SOD活性和MDA含量均先升高后降低,POD活性先降低再升高,CAT活性先降低后升高又降低。千年桐作为抗病种,其抗病性可能与其本身具有较高的SOD、POD、CAT活性有关,并且和病原菌感染后酶活上升有关;三年桐为易感病种,接种后SOD、POD、CAT活性有变化,但仍不能抵御病原菌的危害。

油桐NPR1家族全基因组鉴定及表达模式分析

本研究利用油桐(Vernicia fordii)基因组数据鉴定出3个NPR1家族成员,并将其命名为VfNPR1、VfNPR3、VfNPR5。通过生物信息学分析方法,分析了其理化性质、亚细胞定位、染色体分布、保守结构域、基因结构及启动子顺势作用元件等,研究了大戟科5个物种及拟南芥NPR1家族成员的进化关系,并利用转录组测序技术探究了油桐NPR1家族成员在不同类型花、不同发育时期种子和根系尖孢镰孢菌胁迫响应过程中的表达模式。结果表明:油桐NPR1家族3个成员属于疏水性蛋白,VfNPR1/3/5分别在chr 8、chr 10、chr 4染色体上,VfNPR1定位在细胞核中,而VfNPR3/5定位在叶绿体中;大戟科5个物种中的NPR1家族成员可明显划分成亚类Ⅰ、亚类Ⅱ、亚类Ⅲ3个亚类,其中蓖麻、麻疯树、油桐出现明显的收缩;npr1-1(His334Tyr)、npr1-2(Cys150tyr)和nim1-2(His300tyr)等重要功能位点在大戟科5个物种中有较高的保守性;油桐NPR1家族3个成员在雌花、雄花、两性花中都显著差异表达,且都在雄花中表达量最高,在油桐种子不同发育时期,VfNPR1/5在早期(花后10周、15周)表达量较高,VfNPR3则在后期(花后30周)表达量较高,在尖孢镰孢菌不同侵染时间的油桐幼苗根系中,NPR1家族3个成员表达被显著抑制,其中VfNRP3在侵染后期被完全抑制表达。由此表明,油桐NPR1家族3个成员可能参与了花果发育和根系系统获得性抗性信号途径,该研究为油桐丰产栽培提供了重要的科学依据,同时也为林木抗病改良提供重要的基因资源。