四個小麥品種上白粉菌的侵染過程觀察及基因差異表達分析.pdf

1、小麥白粉菌（Blumeria graminis f.sp.tritici）引起的小麥白粉病是世界各個小麥主產區(qū)的主要病害之一，目前防治白粉病最為有效的措施是抗病育種。然而，小麥白粉菌變異極快，導致小麥品種抗性喪失加快，抗性品種使用年限大大縮短，嚴重威脅了小麥的產量和質量。因此，對小麥白粉菌變異機制的研究具有重要意義。本研究采用mRNA差異顯示分析技術，探索小麥白粉菌在不同小麥品種上的基因表達差異，分離差異表達的基因片段，并進行生物信息學

2、分析。
　　1.從田間采集白粉菌，分離純化后，轉接到四個含有不同抗性基因的小麥品種川農26、川育20、西科2號、內麥12上，并對小麥白粉菌的侵染過程進行了細胞學觀察，顯微觀察白粉菌分生孢子侵染初期的芽管長度變化及乳突的形成情況。結果表明，小麥白粉菌在抗、感材料上分生孢子形成芽管的長度有明顯差異，乳突形成時間基本一致，而抗性材料上乳突形成百分率在28h后仍保持在較高水平，與感病材料差異明顯。
　　2.接種后，分別從四個小麥品種

3、上收集白粉菌分生孢子，提取RNA，反轉錄，對DDRT-PCR條件進行了優(yōu)化，結果表明:DNA Taq聚合酶2.5U、退火溫度40℃、引物濃度100uM最為適宜。以3個錨定引物和26個隨機引物組合，共78對引物組合，以反轉錄產物為模版進行DDRT-PCR，PCR產物經電泳檢測后，共找出差異片段44條。
　　3.將部分差異片段進行測序，得到四個測序結果(B-1、B-2、B-3、B-4)，利用軟件和在線分析工具進行生物信息學分析。

4、>　　B-1，序列長度129bp，來源于川育20上收集的白粉菌CY20，引物組合B0327/B0310。該片段的推定蛋白與來自小麥白粉菌菌株96224的序列有60％的相似性，編碼產物為鞘氨醇C4羥化酶。該推定蛋白共43個氨基酸，分子質量為5.131KD，等電點為11.543，不穩(wěn)定性系數(shù)為58.54，屬于不穩(wěn)定蛋白，脂溶指數(shù)為54.42，總平均親水性為-1.342。PredictProtein預測該蛋白二級結構中α-螺旋16.28％，β

5、-折疊23.26％，β-轉角60.47％。該蛋白的最大疏水指數(shù)為1.344，最小疏水指數(shù)為-3.356。
　　B-2，序列長度674bp，來源于西科2號上收集的白粉菌XK2，引物組合B0328/B0302，將其最長的開放閱讀框264bp翻譯為氨基酸序列，與來自小麥白粉菌菌株96224的序列的相似性為60％，其功能是編碼核糖體線粒體蛋白。該序列推定蛋白共87個氨基酸，分子質量為9.496KD，等電點為5.421，不穩(wěn)定性系數(shù)為49.

6、04，屬于不穩(wěn)定蛋白，脂溶指數(shù)為98.74，總平均親水性為-0.014。PredictProtein預測該蛋白二級結構中α-螺旋6.90％，β-折疊22.99％，β-轉角70.11％。該蛋白的最大疏水指數(shù)為2.322，最小疏水指數(shù)為-1.756。
　　B-3，序列長度323bp，來源于川農26上收集的白粉菌CN26，引物組合B0328/B0305，通過在NCBI網站上進行BLAST相似性比對和分析，發(fā)現(xiàn)此序列與小麥白粉菌菌株962

7、24的序列相似，相似性為52％，其功能是編碼凝集素相關蛋白。該序列的推定蛋白分子質量為10.661KD，等電點為9.032，不穩(wěn)定性系數(shù)為29.01，屬于穩(wěn)定蛋白，脂溶指數(shù)為123.26，總平均親水性為0.764。PredictProtein預測該蛋白二級結構包含α-螺旋72.63％，β-折疊4.21％，β-轉角23.16％。該蛋白的最大疏水指數(shù)為3.333，最小疏水指數(shù)為-3.044。
　　B-4，序列長度204bp，來源于內麥

8、12上收集的白粉菌NM12，引物組合B0328/B0313，該片段的推定蛋白與來自小麥白粉菌菌株96224的序列有64％的相似性，編碼產物是假定蛋白，功能目前還不清楚。該序列的推定蛋白分子質量為6.387KD，等電點為9.18，不穩(wěn)定性系數(shù)為75.63，屬于不穩(wěn)定蛋白，脂溶指數(shù)為62.68，總平均親水性為-1.125。PredictProtein預測該蛋白二級結構中α-螺旋0％，β-折疊23.21％，β-轉角76.79％。該蛋白的最大疏