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不同抗性棉花品种PR基因响应大丽轮枝菌的表达分析

2021-05-13何芳孙琦李彪刘政黄家风

石河子大学学报(自然科学版) 2021年2期

何芳,孙琦,李彪,刘政,黄家风

(石河子大学农学院/新疆绿洲农业病虫害治理与植保资源利用重点实验室,新疆 石河子832003)

大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)引起的棉花黄萎病是当前威胁我国棉花生产最主要的病害,每年在发病严重的地区造成棉花减产高达30%以上[1]。大丽轮枝菌沿植物根部维管组织向上侵染,其形成的微菌核在土壤中长期存活[2],常规农业防治和药剂防治难以奏效,因此针对该病害的防治主要集中在选育和利用抗病品种上。目前推广应用的棉花品种抗黄萎病性能不断提高,但是黄萎病依然发生严重,究其原因除了陆地缺乏棉抗黄萎病种质资源外[3],病原种群结构发生变化也是一个重要因素[4]。一般认为棉花黄萎病菌落叶型致病力比非落叶型致病力强[4-5],落叶型菌系呈现逐年增加趋势,已逐步取代非落叶型菌系成为棉田的主要致病类型[4,6]。然而不同的棉花品种响应大丽轮枝菌的侵染是否存在差异尚不清楚。

植物与病原互作中,植物为抵御病原物侵染,通过细胞膜上的模式识别受体(pattern recognition receptors,PRR)识别病原物相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMP)触发基础免疫反应[7-8],如气孔关闭、活性氧爆发、胼胝质沉积以及病程相关(Pathogenesis related,PR)基因的表达等,以达到抑制病原物生长,实现植物对病原物的防御[9-10]。植物的PR基因既能响应生物胁迫也能响应非生物胁迫[11-12],其编码的PR蛋白在植物体外表现出潜在的抗菌活性,在植物体内的积累与植物的抗性反应密切相关[11]。根据来源植物、电泳迁移率、氨基酸序列的同源性和生化功能等特性,PR蛋白基因分为17个家族[12-13]。……

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