TcLr19中TaABCG、TaABCF、TaSGT1和TaHSP83基因受叶锈菌和部分植物激素诱导的表达分析

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小麦叶锈病是一种由隐匿柄锈菌(Puccinia triticina)引起的气传性真菌病害,在世界范围内均有发生并对小麦的生产造成严重影响。防治小麦叶锈病最经济、安全、环保和有效的方法就是选育和利用抗病品种,而明确抗病基因的表达及其在小麦叶锈菌侵染过程中主要作用时间,更有利于抗病基因的利用。来源于长穗偃麦草(Agropyron elongatum,2n=14)的小麦抗叶锈基因Lr19为国内外有效抗叶锈病基因,在国内尚未发现对该基因有毒力的小麦叶锈菌。本试验选取TcLr19中四个抗病相关基因TaABCG、TaABCF、TaSGT1和TaHSP83,利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qPCR)对小麦叶锈菌、水杨酸(Salicylic acid,SA)、脱落酸(Ascisic acid,ABA)、茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,MeJA)处理下四个基因在RNA水平上的表达情况进行分析,从而揭示小麦叶锈菌及激素对基因表达的影响。结果如下:  1.TaABCG在与小麦叶锈菌的非亲和反应中,在前期表达明显升高,但在亲和组合中TaAB CG的表达明显在前期受到抑制。外源ABA、MeJA和SA处理下对TaABCG的表达存在明显的诱导作用,使TaABCG基因的表达量明显升高,其中SA诱导的TaABCG基因表达模式与叶锈菌诱导的非亲和表达模式相似,SA参与了TaABCG介导的抗叶锈性。  2.TaABCF的表达量在受小麦叶锈菌诱导的非亲和反应的36h和6d明显升高,但亲和组合中TaABCF的表达从36h开始明显受到抑制。TaABCF明显受外源ABA、MeJA和SA的诱导,对ABA和MeJA的响应要早于SA,但SA诱导模式与叶锈菌诱导的非亲和互作模式相似,SA参与TaAB CF基因的抗叶锈病作用。  3.TaSGT1的表达量在受小麦叶锈菌诱导的非亲和反应的48h明显升高,但在亲和组合中,TaSGT1的表达从48h开始明显受到抑制。TaSGT1基因的表达受外源ABA、MeJA和SA的诱导,但是响应时间略有不同,对ABA和MeJA的响应要早于SA,且MeJA诱导下TaSGT1基因的表达量最高,但SA诱导下TcLr19中TaSGT1基因的表达存在与感病材料不同的表达高峰,SA参与了TaSGT1的抗病反应。  4.TaHSP83基因的表达在非亲和反应中,在小麦叶锈菌诱导下从6d开始明显升高,且在亲和组合中TaHSP83基因的表达从96h开始明显受到抑制。TaHSP83基因的表达明显受外源ABA、MeJA和SA的诱导,但是响应时间略有不同,对SA的响应最早,而对ABA的响应还有早于MeJA,其中SA诱导下TaHSP83基因的表达量在整个检测范围内都有一个较高的水平。  TcLr19中TaABCG、TaABCF、TaSGT1和TaHSP83基因受叶锈菌和部分植物激素诱导,但表达模式存在差异。SA参与了TaABCG、TaABCF、TaSGT1的抗病反应。
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