杨柳树上栅锈菌个体发育的适应性演化

基本信息
批准号:31670650
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:余仲东
学科分类:
依托单位:西北农林科技大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:曹支敏,于丹,李培琴,彭少兵,隋韵静,周显臻
关键词:
细胞核事件分子事件分子系统学栅锈菌个体发育
结项摘要

Many species of Melampsora on poplar were found no alternate host, or without alternate host at all, and absence of Telia in the life cycle, whereas, somatic hybridizations among inter- and intra- species occurred frequently, causing genetic variation happened easily under the stress of host selecting and harsh environment. Due to reasons above, life cycle of species in Melampsora displayed highly diverse, and the limitation of taxonomy for some species is still uncertain. This project is doomed to extensively collect samples of Melampsora rust of poplars under different environmental factors and hosts, and doomed to clarify the nuclear evolutionary of ontogenic life cycle by fluorescent dying and transmission electron microscopic technologies after Melampsora fungi being sampled, artificial inoculation and overwinter telia induction. Mating-related genes including STE3 pheromone receptors, karyogamy genes, eukaryotic meiotic genes were implemented for real time quantitative PCR expression, and monoclonal antibody proteins both of mating-related genes and karyogamy genes were employed for subcellular molecular-location research, these processes are destined to uncover the important molecular events during nuclear evolutionary in the life cycle of those important poplar rust species. Combined molecular phylogenic results with those cytological ontogeny and molecular biology of nuclear-regulated gene, this project will clear the evolutionary relationship among adaptive species in Melampsora on poplars, and this will hammer the theoretic basis for further understanding the epidemiologic mechanisms of poplar rust diseases.

杨树上栅锈菌由于有的种很难发现或没有转主寄主、一些锈菌种生活史缺少冬孢子阶段、种间杂交频繁、在环境和寄主选择压下遗传易变性等原因,栅锈菌生活史表现出复杂的多样性,一些种的分类学地位也长期受到争议。本研究将系统收集不同生境中杨树上栅锈菌种,通过对自然生长、人工接种及人工诱导冬孢子形成和萌发,借助细胞核荧光染色和叶肉组织电镜技术,研究栅锈菌个体发育中细胞核事件;根据交配位点基因、细胞核融合基因、细胞核分裂基因的RT-qPCR定量表达分析,研究核亲和基因 、交配位点基因单克隆抗体的亚细胞定位,进一步揭示杨树上重要栅锈菌种细胞核演化过程中的分子事件;综合分子系统学研究结果,从而廓清杨树上栅锈菌种间演化关系及生态适应性特点,为深入研究杨树锈病流行机制奠定理论基础。

项目摘要

我国是杨树天然分布和引种造林大国,杨树锈病是威胁杨树人工林产业的一种广谱、流行性病害,具有种类多、种群复杂、适应性强等特点。本项目对杨树锈病主要栅锈菌流行种的系统进化、生活史循环和环境适应性等内容进行了研究。发现新记录种北美栅锈菌和松杨栅锈菌多核体菌株;证明了超低温贮藏中MAKP介导的过氧化作用对微管蛋白的影响及细胞核分裂基因的异常表达是多核体产生的原因,多核体菌系的致病性和环境适应能力较双核体菌系高;主要流行种交配型基因、细胞核融合基因的系统学关系在长史型锈菌与半史型锈菌差异明显,北美栅锈菌与松杨栅锈菌的交配型基因系统进化关系紧密、种间容易亲和,而细胞核融合基因Kar5、Kar9、STE3等的表达,北美栅锈菌较松杨栅锈菌均更早;半史型锈菌(马格栅锈菌、粉被栅锈菌)交配基因、细胞核分裂相关基因均与长史型锈菌系统进化关系远,生活史内生菌特点突出;寄主选择压力及非寄主抗性对松杨栅锈菌种群均具有明显的影响,秦岭林区很可能是松杨栅锈菌遗传中心,叶片角质层成份、下表皮细胞壁厚度在杨树抗锈性中具有重要作用。发表相关论文8篇,培养研究生6名,申请专利1项。研究结果对指导杨树锈病的检验检疫、防控管理和抗病育种具有指导意义。

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

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2020.05.013
发表时间:2020
2

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021
3

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2022.05.013
发表时间:2022
4

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

DOI:10.1360/N972018-00955
发表时间:2019
5

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

DOI:
发表时间:2016

余仲东的其他基金

批准号:30771734
批准年份:2007
资助金额:33.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

松杨栅锈菌异核体现象研究

批准号:30771734
批准年份:2007
负责人:余仲东
学科分类:C1609
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
2

中国杨柳科分类、分布与演化系统的研究

批准号:38670741
批准年份:1986
负责人:赵士洞
学科分类:C0202
资助金额:2.50
项目类别:面上项目
3

落叶松-杨栅锈菌HOG途径关键调控基因的功能分析

批准号:31870630
批准年份:2018
负责人:于丹
学科分类:C1609
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

杨树响应松-杨栅锈菌侵染的DNA甲基化表观遗传调控研究

批准号:31600537
批准年份:2016
负责人:谢剑波
学科分类:C1610
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目