小麦矮腥黑粉菌导致小麦花药细胞异常发育的侵染过程及相关基因研究

基本信息
批准号:31571965
项目类别:面上项目
资助金额:72.00
负责人:高利
学科分类:
依托单位:中国农业科学院植物保护研究所
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈万权,李伟华,陈伟帅,夏得壮,蔚慧欣,沈慧敏
关键词:
致病相关基因小麦矮腥黑粉菌致病机理侵染过程植物与真菌互作
结项摘要

Tilletia controversa Kühn (TCK) was one of the international quarantine diseases as the most difficult to control in wheat smut, which lead to dwarf bunt of wheat and abnormal development of wheat anther cells. We already found the infection lead to the abnormal of the cells in leaves by scanning electron microscopy and found the teliospores not only in kernel, but also in root, stem and leaves. The results mentioned above showed a big difference from the references with the conclusion that the teliospores were only existed in the kernel and the infection of TCK will not affect the wheat physiology based on the section of wheat tissues. These new findings broaden the traditional opinions and maybe showed new infection process of TCK in wheat. Based on the results which mentioned above and the development of the inoculation method which got the kernel with teliospores successfully, we will firstly track the fungi with confocal microscope in three-dimensional, which was a big improvement and could provide much more information than the section technology. Secondly, we will detect the wheat anther cells’ development (epidermal cell, endothecial cell, middle layer cell, tapetal cell, archesporial cell) under infection, combined with gene sequencing, RNA-Seq, HIGS and genetic transformation system of the fungi, we will analyze, forecast and verificate the function of the genes which related to the abnormal development of wheat anthers. These results will contribute to its effective prevention and resistance breeding, and will also provide an example of the train of thought and the method for the infection process and interaction mechanism of smut disease with their hosts.

小麦矮腥黑粉菌(Tilletia controversa Kühn, TCK)是麦类黑粉菌中危害最大且极难防治的国际重要检疫性病菌,其侵染导致小麦花药细胞异常发育。申请人前期研究发现(如该病菌侵染可导致叶肉细胞变形及冬孢子亦分布于除穗部外的根、茎、叶中)拓宽了组织切片技术所获传统观点(该病菌侵染不影响小麦正常生理及冬孢子仅分布于小麦穗部),预示存在新的侵染过程。基于上述发现及已建立的TCK人工接种体系,本项目将采用激光共聚焦显微技术继续观察其侵染过程,特别关注其侵染对小麦花药细胞(药壁表皮、药室内壁、中层、绒毡层及孢子囊)不同发育阶段的异常影响;进而基于TCK基因组信息,结合RNA-Seq、HIGS技术及该病菌遗传转化体系,预测导致花药异常发育相关基因,并进行其功能分析,为深入研究TCK的侵染机制、有效防控及抗性育种奠定理论依据,亦为其它黑粉菌对禾谷类寄主的侵染研究提供可借鉴的思路和方法。

项目摘要

小麦矮腥黑粉菌(Tilletia controversa Kühn, TCK)是麦类黑粉菌中危害最大且极 难防治的国际重要检疫性病菌,其侵染导致小麦花药细胞异常发育。申请人前期研究发现 (如该病菌侵染可导致叶肉细胞变形及冬孢子亦分布于除穗部外的根、茎、叶中)拓宽了 组织切片技术所获传统观点(该病菌侵染不影响小麦正常生理及冬孢子仅分布于小麦穗部 ),预示存在新的侵染过程。基于上述发现及已建立的小麦矮腥黑粉菌人工接种体系,本项目采用激光共聚焦显微技术建立了小麦花药细胞的发育历程,研究了该病菌侵染后对小麦花药细胞(药壁表皮、 药室内壁、中层、绒毡层及孢子囊)不同发育阶段的异常影响;基于小麦矮腥黑粉菌的基因组信息,结合该病菌的遗传转化体系,我们采用RNA-seq的方法预测了导致花药异常发育关键阶段的相关基因,为深入研究该病菌的侵染机制、有效防控及抗性育种奠定理论依据,亦为其它黑粉菌对禾谷类寄主的侵染研究提供可借鉴的思路和方法。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
5

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017

高利的其他基金

批准号:31572580
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31372491
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:30800709
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

小麦叶锈菌侵染小麦过程中效应因子的鉴定及功能分析

批准号:31571956
批准年份:2015
负责人:杨文香
学科分类:C1401
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

小麦丛矮病毒的致病性基因研究

批准号:39680028
批准年份:1996
负责人:彭海
学科分类:C1401
资助金额:12.00
项目类别:专项基金项目
3

小麦矮缩病毒(WDV)致病性或症状形成相关基因的功能解析

批准号:31171820
批准年份:2011
负责人:刘艳
学科分类:C1401
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
4

普通小麦春化发育相关基因分析与分子标记

批准号:30671261
批准年份:2006
负责人:尹钧
学科分类:C1307
资助金额:28.00
项目类别:面上项目