广西野生毛葡萄抗黑痘病相关基因功能鉴定

Anthracnose (Sphaceloma ampelinum de Bary) is global disease. It would induce the resistance of pathogens and affect the grape quality with the long-term use of pesticide. To date, breeding new anthracnose-resistance varieties is one of the most cost-effective measures to prevent anthracnose by take advantage of plant itself resistance. A vast amount of research is conducted about grape resistant-Anthracnose-mechanism by domestic and foreign experts,but still not comprehensivly about the wild strains of Guangxi vitis. In recent years, some of the Guangxi vitis wild strains have been investigated, and some of them were founded totally immune to the anthracnose, but the resistance-mechanism of them still remained non-systematically researched, which we speculate that new anthracnose -resistance genes may exist in. To prove this hypothesis, germplasm resources of anthracnose-resistant wild vitis in Guangxi will be conducted by RAPD-cDNA. The resistance genes will be screened and their function will be analysised to reveal the resistance mechanism of vitis wild strains to anthracnose, in order to find some new anthracnose-resistance genes. This research might contribute to the formation of resistant-mechanism of anthracnose and then provide a basic theory for innovative applications of grape germplasm resources and resistance to anthracnose cultivar selection

葡萄黑痘病是一种全球性的病害，长期使用农药防治会使病原菌产生耐药性，同时会影响果实品质。培育抗病新品种，利用植物本身的抗病性预防黑痘病是目前最为经济有效的措施之一。国内外专家对于葡萄抗黑痘病的机理已经有了不少的研究，但尚未有关于广西毛葡萄野生株系在此方面的系统研究。我们近年来通过资源调查新发现的部分广西毛葡萄野生株系对于黑痘病几乎是免疫的，但对其抗病机理的研究至今没有进行过系统研究。我们推测，新发现的抗黑痘毛葡萄野生株系中可能存在新的黑痘病抗性基因。为证明这一推测，本课题拟通过对现有抗黑痘病的广西野生毛葡萄种质资源进行分子标记鉴定及抗性基因筛选和功能分析，揭示毛葡萄野生株系对黑痘病的抗病机理，从中挖掘新的黑痘病抗性基因。本研究的开展，将进一步揭示葡萄植株黑痘病抗性的形成机理，为葡萄种质资源创新应用和抗黑痘病品种的选育提供理论依据。

葡萄黑痘病普遍发生于世界葡萄产区，是危害葡萄的主要真菌病害之一。广西葡萄栽培产业迅速发展，但气候因素使得广西葡萄栽培（尤其是露地栽培）过程中病害频发，极大程度制约了广西葡萄产业的发展，因此项目组针对广西特有的抗性资源野生毛葡萄品种进行深入研究，以期探明葡萄病程相关抗性基因的作用机理。项目研究结果表明：毛葡萄具有潜在的抗性基因，并初步探明了其抗性基因时空表达方式。为后续选育抗黑痘病品种，解决广西葡萄病害防治问题提供理论和技术支持。研究结果如下：.一、本项目从分子生物学、细胞学对葡萄黑痘病病原菌进行探索，并确定其在不同培养条件下的生长情况，优化其培养条件，以缩短培养该菌纯培养物的周期，提高培养效率。结果如下：① 对葡萄黑痘病菌进行分离、纯化，经菌落形态观察及rDNA ITS 序列分析，证实所分离病原菌为葡萄痂囊腔菌。观察并统计葡萄痂囊腔菌在不同条件的生长情况。发现生长最适培养基为PSA，其次是YEB；最适培养温度为25 ℃、最适蔗糖浓度为4.5 g/L、最适pH为8，在最适培养温度、蔗糖浓度和pH下病原菌的生长速度分别为0.07、0.03和0.01 cm/d；光照时间对葡萄痂囊腔菌生长影响不明显。②利用体式显微镜对菌株形态学观察后发现菌落为黑红色、呈圆形，菌落中心位置凸起，周围边缘有不规则的褶皱。③利用透射电镜对菌株培养24小时后观察发现葡萄痂囊腔菌呈放射性菌丝。.二、发掘毛葡萄候选抗性基因。研究过程及结果如下：①对抗性及对照样品进行转录组测序分析，根据基因在不同样品中的表达量识别差异表达基因，对其进行功能注释和富集分析。②选取与葡萄抗性相关基因进行荧光定量分析，结果表明其与病程抗性相关。如对上述差异表达基因调控网络进一步深入的研究，将有助于我们进一步阐明抗性形成的分子机理。.三、对广西毛葡萄野生株系（野酿2号）葡萄品种的黑痘病抗性评价，通过杂交获得杂交种子。.四、针对研究内容及相关研究工作，发表论文5篇，其中SCI收录2篇。