向貴生 張真建 +王其剛 蹇洪英 +晏慧君 唐開學 邱顯欽??
摘要:由白粉病病菌引起的白粉病害是全球切花月季生產的第一大病害,同時也是庭院月季和盆栽月季的主要病害之一。目前,月季生產上主要通過反復施用化學藥劑來預防和減少該病的發生,這樣不僅增加了生產成本,還造成了環境的污染和破壞。對月季白粉病的癥狀、發病規律及發病條件、致病機制、防治措施、品種間抗病性差異以及抗病分子水平等方面的國內外研究情況進行概述,不僅可為花卉的白粉病相關研究提供理論依據,而且可為花卉的抗病分子育種提供科學參考。
關鍵詞:月季;白粉??;致病機制;抗病基因;抗性品種
中圖分類號: S436.8+1文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)10-0009-07[HS)]
月季(Rosa hybrida)被譽為花中皇后,屬于薔薇科(Rosaceae)薔薇屬(Rosa)植物。月季既可作為觀賞植物,也可作為藥用植物,其花容秀美、姿色多樣、花香濃郁、四時常開,深受人們的喜愛[1-2]。作為我國傳統十大名花之一,月季因株型繁多、形態豐富、適應力強、便于管理而成為園林綠化的重要植物[3]。
白粉病作為全球切花月季生產中的第一大病害,是由白粉病菌(Podosphaera pannosa)專性寄生于月季上導致的,同時也是盆栽月季和庭院月季的主要病害之一,不僅使月季的觀賞價值降低,還使植株的生長受到影響[4-6]。目前用于防治月季白粉病害的手段主要是使用化學藥劑和培育抗性新品種,其中化學防治具有更普遍的應用,但抗性新品種的培育具有更長遠的價值[6-7]。
伴隨著栽培條件的不斷改變、抗病新品種的不斷培育、長期的定向選擇以及殺菌劑的廣泛被使用等因素的變化,月季白粉病病菌不斷產生新的生理小種,從而導致抗性逐漸喪失,再加上國內外月季生產規模的不斷擴大以及育種工作的逐漸開展,因此,對月季白粉病的研究還需要持續開展下去[1,8]。本文綜述了月季白粉病的概況、致病機制、防治措施、品種抗病性及抗白粉病分子水平等方面的研究進展,旨在為月季抗白粉病的研究提供理論基礎。
1月季白粉病概況
月季白粉病極為普遍,在全球范圍內,無論露地栽培還是溫室生產的月季均容易感染白粉病菌[9-10]。古希臘自然科學家泰奧弗拉斯托斯在300個回交(BC)群體中首次對月季白粉病進行了描述[9]。我國月季白粉病發生普遍,發病嚴重的地方主要有太原、蘇州、蘭州、重慶和昆明等地[11]。
1.1發病癥狀及危害
白粉病危害月季的葉片、嫩梢、花蕾及花梗等部位,受害部位表面布滿白色粉層,這是白粉病的典型特征[11-13]。發病初期多在葉片表面上出現白色霉點,并逐漸擴展為霉斑,在適宜條件下,迅速擴大連成一片,使整個葉面布滿白色粉狀物,發病后期會在白色霉斑上出現許多黑色小顆粒[12-15]。嫩葉染病后,葉片皺縮、卷曲呈畸形,有時變成紫紅色;老葉染病后,葉面出現近圓形、水漬狀褪綠的黃斑,與健康組織無明顯界限,葉背病斑處有白色狀物,嚴重受害時,葉片枯萎脫落;嫩梢及花梗受害部位略膨大,其頂部向地面彎曲;花蕾受侵染后開花不正?;虿荒荛_放,花朵小而少,花姿畸形,花瓣也隨之變色,大大降低了切花產量和觀賞價值,連續多年發生則會嚴重影響植株的生長[13-16]。
1.2白粉病病菌的分類
傳統的白粉病病菌主要是根據有性世代閉囊殼內子囊數和子囊孢子數,特別是閉囊殼外附屬物的特點來分類的,而新的分類采用無性階段和有性階段相結合的方法[4,17-21]。月季白粉病的病原菌有性階段為子囊菌亞門(Ascomycotina)核菌綱(Pyrenomycetes)白粉菌目(Erysiphales)白粉菌科(Erysiphaceae)叉絲單囊殼屬(Podosphaera)白粉菌,無性階段為粉孢屬(Oidium)[6,11,19,21-22]。
1.3白粉病病菌的形態
月季白粉病病菌菌絲體在寄主表面發育,利用吸器伸入植物表皮細胞內吸取營養。顯微鏡下觀察發現其分生孢子梗短,直立生長在菌絲上,頂端著生分生孢子,孢子無色,卵圓形或桶形,5~10個串生(圖1-A),分生孢子大小為(23~29)μm×(14~16)μm(圖1-B);閉囊殼球形或扁球形,暗褐色,大小為90~110 μm,附屬絲生于閉囊殼中央或者頂端,暗棕色,有隔膜,剛直,少且短,頂端叉狀分枝2~6個;閉囊殼內生1個子囊,子囊寬橢圓形至球形,大小為(80~100)μm×(60~75)μm(圖1-C);子囊中有8個子囊孢子,無色,橢圓形,大小為(20~27)μm×(12~15)μm[11,22]。寄主的品種不同,分生孢子的大小也稍有變化[23-24]。徐強觀察了刺梨(Rosa roxburghii)雜交F1代群體上的白粉病病菌,發現其分生孢子的大小為(21.5~29.4)μm×(12.0~16.0)μm,子囊孢子的大小為(3.4~5.3)μm×(2.4~5.3)μm,菌絲直徑為(2.1±03)μm[25]。
溫度和濕度對月季白粉病的發生有重要的影響。Spencer研究表明,薔薇白粉病病菌分生孢子萌發的最低、最適、最高溫度分別為3~5、21、33 ℃[23],而張喜萍等研究表明,月季白粉病分生孢子萌發的最低、最適、最高溫度分別為4、15、33 ℃[26]。夜間溫度較低(15~16 ℃)、濕度較高(90%~99%),有利于孢子萌發及侵入;白天氣溫高(23~27 ℃)、濕度較低(40%~70%),則有利于孢子的形成及釋放,在這種條件下可預見白粉病在3~6 d后發生[10-11]。一般溫度在 2~30 ℃、相對濕度在23%~99%時,白粉病病菌都可以發生危害;并且環境溫度在20 ℃、濕度為97%~99%的條件下,病菌孢子 2~4 h 就能萌發,3 d左右就又能形成新的孢子,但當溫度在 30 ℃ 以上時則受到抑制[10-11,27-28]。Xu研究發現,當溫度為10~28 ℃時,白粉病的潛伏期為4~10 d[29]。露地栽培月季每年春季的5—6月和秋季的9—10月為發病嚴重期,溫室栽培可周年發生[10-11,14,30]。分生孢子和菌絲體對極度高溫和陽光直射十分敏感,一些研究表明,植物表面的水分可以使孢子的生存能力降低,從而削弱病原菌的傳染;但也有研究表明,在接種后的6 h內,濕潤的葉片表面孢子的萌發情況并沒有受到抑制[31-32]。
白粉病病菌一般在溫暖、干燥或潮濕的環境中易發病,降雨則不利于病害發生;氮肥施加過多,土壤缺少鈣肥或鉀肥時易發生該病;植株種植過密,通風透光不良,發病嚴重;溫度變化劇烈,花盆土壤過干等,使寄主細胞膨壓降低,都將減弱植物的抗病能力,而有利于病害的發生;灌水方式、時間均影響發病,滴灌和白天澆水能抑制病害的發生[10,16,27]。
2月季白粉病致病機制
2.1白粉病病菌的越冬
病害的侵染循環過程為病原物的越冬或越夏、病原物的侵入、傳播及初侵染和再侵染[32]。月季白粉病病菌越冬主要有閉囊殼和菌絲體2種形式(圖2)。病原菌越冬主要受溫度和濕度的影響,溫暖的外界環境和雨雪多的冬季有利于病原菌的越冬。月季白粉病病菌分生孢子耐寒能力強,0 ℃條件下也不會喪失活力[10]。李克喜研究發現,病原菌以菌絲體在病葉、病芽、病枝或休眠芽內越冬,在有些地區以閉囊殼越冬,次年以子囊孢子或分生孢子初侵染[10]。王治田等研究發現,露地栽培月季上的病原菌主要以菌絲體在病芽內越冬,同時也有極少數以閉囊殼在枝刺的周圍越冬,而溫室栽培月季全部以菌絲體和分生孢子越冬,次年春季,病菌隨病芽萌發產生分生孢子或閉囊殼中形成的子囊孢子成為初次侵染源[34]。張喜萍等研究發現,月季白粉病是以菌絲狀態在芽鱗下越冬,成為次年的初侵染來源[30]。
2.2白粉病病菌的初侵染、再侵染過程
在適宜的條件下,這些初侵染源隨芽的萌動而開始活動,分生孢子被風傳播到幼嫩組織上萌發,并通過角質層和表皮細胞壁侵入表皮細胞,隨后在表皮細胞內形成初生吸器,從寄主攝取營養[30-32,34-35]。這種寄生關系一旦建立,菌絲便在寄主體外蔓延生長,分生孢子梗在菌絲中心形成,產生大量分生孢子,從頂端依次成熟脫落,借助風力傳播再侵染[34-36]。侵染點多分布在凹處,因為凹處濕度較大,細胞表皮葉肉較嫩,細胞壁也較薄,同時由于凹處角質膜較弱、蠟線分布較少,有利于細胞擴展[13]。
3月季白粉病的防治措施
月季白粉病的防治措施對月季白粉病的發生有著至關重要的影響。目前,在生產和育種工作中,主要通過化學藥劑和栽培技術來對月季白粉病的發生進行防治。
3.1農藥防治
月季白粉病的農藥防治與其他作物白粉病的農藥防治基本相同,都是通過抑制病菌的生長發育如附著孢的形成或病菌的產孢,很多化學藥劑對多種白粉病具有廣譜抑菌作用[37]。20世紀30年代,用于白粉病防治的藥劑種類開始增加,到目前為止,在生產上用于防治白粉病的藥劑至少已有7種類型被應用,但在各作物上所用的種類有所不同[8,37-38]。
越冬期利用3~5波美度石硫合劑或甲基托布津稀釋液噴或涂于枝干,地面噴硫磺粉;發病前期選擇使病菌不容易產生[CM(25]抗病性的藥效高、低毒的生物農藥噴灑,如BO10乳劑、農抗120、多抗霉素、克菌康等;生長季節使用粉銹寧、多菌靈、十三嗎啉、丙硫菌唑、啶酰菌胺等化學農藥;各種農藥應交替使用,避免產生新的生理小種導致抗病性的產生[39-42]。秋雨期和夏季濕熱多雨期是發病高峰,此時施藥間隔要縮短,晴天無風噴灑[43]。李克喜研究表明,用27%高脂膜乳劑于發病前或發病期均勻噴于葉片的正反兩面,可形成一層透光、透氣的保護膜,既可防止病原菌孢子的侵入,又不影響葉片的光合作用和呼吸作用[10]。采用硼酸1 000倍液噴灑病部及葉背面,既可防治病害,又可促使病后花蕾正常開放[44]。在溫室內使用HY-電熱硫磺熏蒸器將硫磺加熱熏蒸,連續2~3 d 可殺滅所有白粉病病菌,具有用藥少、安全方便、費用低廉、不傷害植物、也不會使病菌產生抗藥性等優點,是一種理想的施藥方法[45-46]。但長期使用化學藥劑不僅會造成環境的污染和破壞,增加生產成本和鮮切花的農藥殘留,同時還會使植株極易產生抗藥性,且抗性水平上升快[47]。
3.2農業防治
冬季、早春結合修剪及時剪除病枝、病芽、病葉和病梢,集中燒毀,防止病菌的傳播與蔓延;初期病葉應及早摘除,同時加強栽培管理,適度進行修剪,合理密植,并與抗病性月季交替輪作,改善環境條件[32,40-41,43-44]。溫室栽培切花月季時,種植不宜過密,加強通風透光,棚內溫度不宜過高,保持一定的濕度,氮肥適量,同時增施磷、鉀肥[41,43-44,48]。在病害常發期,可將大蒜搗碎制成的大蒜汁對全株進行均勻噴施,每4~6 d使用1次,可有效預防白粉病的發生。發病期間應少澆水量,若要澆水應避免大水漫灌及噴灌,最好采用滴灌并且在晴天的上午進行[43,49-50]。雨后及時排水透風,防止濕氣滯留棚內[48-50]。若在室內進行月季盆栽,應將其放置在通風良好、光照充足的地方[49]。冬季注意控制好室內溫濕度,夜間注意通氣情況[49-50]。目前在生產上,低溫時采用白熾燈補光增溫和大棚保暖,高溫時采用通風換氣、降溫等措施,并通過加溫、通風和利用先進灌溉技術來控制濕度,從而防止白粉病的發生與發展[8,46,51]。無論是在溫室生產還是露地栽培,將月季與夾竹桃(Nerium indicum)或蓖麻(Ricinus communis)進行間種,可有效降低月季白粉病的發生。
Suthaparan等研究發現,在配備有汞燈的生長室內,每天人工光源18~24 h,可以顯著抑制白粉病的發生[52];同時在黑暗期間將月季暴露于1.2 W/m2的UV-B熒光燈下2~5 min 基本上可以抑制白粉病的發生,且對月季沒有損傷[53]。Gadoury研究表明,將月季暴露于1.2 W/m2的UV-B熒光燈下5 min或0.1 W/m2的UV-B熒光燈下1 h,基本上可以減少白粉病的危害且沒有顯著藥害[54]。直接暴露于紫外線輻射下抑制月季白粉病分生孢子萌發呈劑量依賴性,紫外線輻射是通過抑制真菌生長和活化宿主防御系統來抑制白粉病的發生[55]。Elsharkawy等研究發現,特定濃度的納米二氧化硅和硅藻土能使白粉病發病程度顯著降低[56]。
4月季品種的抗病性
不同類型月季對白粉病抗性存在差異,一般無刺、藤本、多花品種較抗病,如無刺野薔薇(R. multiflora)、安吉拉(R.‘Angela)、冰山(R.‘Iceberg)。白粉病病菌的生理小種存在高度的多樣性,并且不同地區的白粉病病菌生理小種具有顯著的差異性[57-58]。對某個或者某幾個特定的月季白粉病病菌生理小種進行抗白粉病育種,培育出的月季新品種的優點在于對特定白粉病病菌生理小種具有垂直抗白粉病特性,抗性單一,但大量引種后,卻很難長時間保持較高的抗性水平,其原因可能是病原菌不斷產生新的生理小種從而克服相應月季品種的白粉病抗性[23,59]。為了得到具有持久水平抗性的月季品種,最有效的方法是獲得高抗以及免疫的月季白粉病種質資源或篩選具有普遍的抗白粉病的生理小種的月季新品種,并通過雜交育種和基因工程等技術手段將抗白粉病相關基因引入到現代月季狹小的基因庫中去[57]。但也有研究表明,月季對白粉病的抗性既有水平抗性,也有垂直抗性。水平抗性由多個基因控制,垂直抗性由1個顯性抗性基因控制[60]。
4.1誘導產生抗白粉病的組織病理學和生理生化機制
植物在長期的進化過程中,形成了極其復雜的抗病機制,這并不依賴于病原菌的侵染而存在于植物。當病原菌侵染植物后會引起植物一系列的修飾和變化,從而抵御病原菌的危害[58,61-63]。
當白粉病病菌侵染葉片后,侵入部位葉片的紫雛菊多酚和硫基丙氨酸等內含物的積累是月季抗白粉病的主要原因[12,64]。Hajlaoui等發現,月季植株對白粉病的抗性是由于在病原菌的吸器頸部形成了一圈纖維素環和乳頭狀突起,從而阻礙了病原孢子的萌發[65]。Ferrero等研究表明,抗病植株比感病植株的角質層蒸騰速率慢[66]。Dewitte等在乳頭狀突起形成和誘導細胞反應過程中檢測到H2O2的產生[67]。包穎發現野薔薇感、抗病材料的葉片組織結構存在差異,并且在接種的葉片組織中都觀察到了胼胝質的積累,但僅在感病葉片中觀察到菌絲和乳突狀突起;同時也發現幾丁質酶、苯丙烷代謝途徑及其產生的衍生物在野薔薇抗白粉病過程中起重要作用[47]。徐強發現,當刺梨受白粉病病菌侵染時,菌絲周圍的H2O2迅速積累,被侵染部位也觀察到了胼胝質的積累,幾丁質酶和葡聚糖酶的表達水平在接種前后也差異顯著;同時還提出了一種新的抗白粉病途徑——光呼吸,即在白粉病病菌與寄主的互作過程中,3個與光呼吸相關的重要基因ChrRBCs、ChrRBCA、ChrSGT表達量明顯上調[25]。
閆亞杰等研究比較了不同月季品種在白粉病脅迫下葉片中抗氧化酶及丙二醛(MDA)含量的變化,結果表明抗病品種能對白粉病菌作出敏感反應,清除活性氧的能力也強[68]。王蘊紅通過研究白粉病抗性與超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、丙二醛和可溶性蛋白(SPR)含量變化的關系,發現SOD、POD活性及MDA含量的變化構成月季對白粉病病原菌的主動抗性機制,而SPR含量與月季對白粉病抗性之間并沒有明顯關系[24]。劉端鳳等對野薔薇抗白粉病的相關信號途徑研究表明:茉莉酸甲酸酯(MeJA)、水楊酸(SA)均能誘導野薔薇白粉病抗性,進一步說明了水楊酸和茉莉酸(JA)信號途徑與野薔薇白粉病抗性之間的關系[69]。
4.2抗病鑒定與評價
目前,關于月季白粉病的抗性鑒定與評價研究已經取得了很大的進展。Mence等從弗吉尼亞薔薇(R. virginiana)上分離出的白粉病孢子對玫瑰(R. rugosa)有很強的侵染力但對其他大部分品種的侵染能力卻很弱[70]。黃善武等從400多個月季品種中調查發現只有少數品種是抗病的;同時通過有性雜交的方法對后代進行評價,結果表明白粉病的抗性是可以遺傳的[71-72]。侯丹等發現明星月季最抗白粉病[73-74]。張喜萍等篩選出5個免疫品種[75]。Radilova將從月季上分離的12個單孢子接種到不同的寄主來觀察其防御反應,共鑒定出4個月季抗白粉病生理小種[76]。Yan對四倍體月季分離群體進行人工接種白粉病,發現月季白粉病的抗性具有較大范圍的變異[77]。李榮等發現2個切花月季品種的抗白粉病能力較強[78]。張斌利用高墑壓枝技術種植法發現,20個切花月季中只有2個高抗品種[51]。Leus等將接種在溫室生長的月季苗栽種于室外自然條件下和原條件下感染白粉病,并對其抗白粉病的能力進行分析,發現溫室和室外之間的抗白粉病能力顯著相關,為月季抗白粉病的早期防御和育種提供了依據[79]。
李卉等采用摩擦法對46個現代月季進行接種試驗,發現7個品種對白粉病的抗性最強,同時對品種病情指數進行方差分析發現月季品種間對白粉病抗性的差異顯著[80]。張顥等采用田間合離體接種白粉病孢子的方法對14個月季種質資源進行了抗性鑒定[1]。羅樂對48個月季品種的抗白粉病能力進行評價,結果表明3個品種的抗白粉病能力最好,同時也發現古老月季的抗病穩定性比現代月季品種好[81]。華曄等對50個野生種進行田間接種鑒定,結果表明50份野生資源中有6個免疫野生薔薇種[82]。紀程等對22個中國古老月季品種進行田間離體鑒定,發現在古老月季資源中存在部分抗白粉病品種[83]。Qiu等采用田間和室內接種方法,對來自薔薇屬9個組的不同種質資源進行了白粉病抗病性鑒定,分析結果表明,芹葉組(Pimpinellifoliae)、金櫻子組(Laevigatae)和木香組(Banksianae)的大部分材料抗病性較強[84]。這些篩選的抗病品種在生產上可直接用作育種材料或者直接應用于花卉生產[24,58]。
5月季抗白粉病分子水平研究
選擇抗病基因和抗病相關基因是培育月季抗性品種的基礎和關鍵,但目前月季白粉病相關方面的研究報道較少;伴隨著分子生物學的不斷發展,對月季白粉病抗病基因、抗病相關基因和抗病基因的功能研究會不斷深入,并且會有更多的基因被分離和鑒定出來[36,85]。
5.1抗病基因的遺傳連鎖圖譜構建
Debener等利用隨機擴增多態性DNA(RAPD)和擴增片段長度多態性(AFLP)標記對二倍體月季進行標記,研究了二倍體月季的抗病基因和基因圖譜構建,并建立了第一個包含300個標記的二倍體月季的遺傳連鎖圖譜[86-87]。Dugo等利用130個RAPD標記、2個簡單重復序列(SSR)標記和1個形態標記對二倍體月季進行了遺傳圖譜構建和數量性狀座位(QTL)分析,定位到2個抗白粉病位點,這為月季抗白粉病的后續研究提供了有用的資源[88]。Yan等利用AFLP、SSR、蛋白激酶(PK)、抗病基因同源物或類似物(RGA)、限制性內切酶片段長度多態性(RFLP)、序列特異性擴增區(SCAR)和形態標記構建了全長大約500 cM、包含271個標記的遺傳連鎖圖譜,該圖譜是目前標記密度最多的、基因組覆蓋范圍最廣的月季遺傳圖譜,對月季QTL作圖和標記輔助育種提供了有力的遺傳工具[89]。Hosseini等對二倍體月季雜交后代構建包含20個AFLPs、43個SSRs和2個形態標記的遺傳連鎖圖譜,在4條連鎖群上共檢測到9個QTLs,這些位點對特異性致病性抗性的研究和發展是有益的,同時對病原菌生理小種的進一步研究提供了重要的依據[90-91]。
5.2抗病基因的定位與分析
Debener等應用SSR等標記擴建了月季的遺傳圖譜,將抗月季白粉病基因[WTBX][STBX]Rsp1[WTBZ][STBZ]定位于3號連鎖群上[92]。Chmelnitsky等在月季上第一次克隆出了AGAMOUS基因的同源基因——抗白粉病基因RAG[93-94]。Linde等對感染白粉病的回交月季品種研究發現,該品種產生1 ∶[KG-*3]1的分離比例,表明月季白粉病是由單個顯性基因控制的,并將該基因命名為[WTBX][STBX]Rpp1[WTBZ][STBZ],這是至今在月季上確定的第一個在遺傳學意義上的抗白粉病基因;隨后利用SCAR標記證實了[WTBX][STBX]Rpp1[WTBZ][STBZ]是抗白粉病9號生理小種的顯性抗性基因,并定位到月季A3連鎖群上 5 cM 的距離;隨后對生長在6個不同環境中的品種進行分子標記,通過QTL分析證實了3個抗白粉病9號生理小種的主效應QTLs;同時利用抗病基因類似物(RGAs)的NBS-LRR保守序列設計簡并引物作為分子標記對白粉病抗性的QTLs進行了分析,證實了薔薇白粉病抗性的QTLs和RGAs標記在相同的基因組區域[6,95-96]。Kaufmann等將從野薔薇及其雜交后代中克隆得到的定位到5號連鎖群、定位到3號連鎖群、O3和RhMLO4[WTBZ][STBZ]同時定位到1號連鎖群上;并對基因的序列分析,結果發現這4個基因編碼蛋白均有2個高度保守的結構域:CaMBD結構域和C末端的D/E-F-S/T-F結構域,它們是MLO家族的新成員,同時還包含7個跨膜結構域(TM)[97]。這些基因的定位結果對利用分子標記輔助育種的開展具有至關重要的作用。
5.3抗病基因的克隆和表達分析
Xu等克隆了96個刺梨抗病基因類似物(RGAs),發現薔薇屬的RGA22標記和抗白粉病的抗性基因連鎖,并根據RGA基因的進化痕跡討論了產生抗白粉病新位點的可能途徑[98];同時基于SNPs的SNAP標記開發的23對引物,發現標記Glu7和抗白粉病位點連鎖[99]。陳玲對懸鉤子薔薇(R. rubus)抗病基因同源類似物(RGAs)進行克隆和分析,共獲得28個含有NBS-LRR完整結構域的抗病基因同源序列,且全部屬于非TIR-NBS-LRR類型;從GenBank數據庫下載薔薇屬植物NBS類RGAs序列,共獲得177條RGAs,43條序列具有完整的NBS結構域,并篩選出21條抗白粉病候選基因序列;同時對懸鉤子薔薇的4條RGAs進行克隆,與已報道的11個NBS類抗病基因相應區段的氨基酸序列相似性為5.4%~79.2%,其中這4個RGAs片段與[WTBX][STBX]Mi、RPS2、Pib和RPM1[WTBZ][STBZ]基因聚為一類,為月季抗病候選基因的分子篩選和遺傳圖譜構建奠定了基礎[100-101]。
邱顯欽等從野薔薇及其雜交后代中分離出MLO的同源基因RmMLO,發現其在感病葉片中表達量最高[102]。Kaufmann等將克隆得到的4個月季白粉病抗病候選基因命名為[WTBX][STBX]RhMLO1~RhMLO4[WTBZ][STBZ][97]。Qiu等對4個目的基因進行時空表達分析,結果表明[WTBX][STBX]RhMLO1和RhMLO2[WTBZ][STBZ]基因在不同組織部位及不同脅迫中的表達模式趨于一致,兩者在不同脅迫下均表現為積極響應誘導上調,并且在受白粉病病菌侵染的不同階段均表現為表達量明顯上調趨勢,說明[WTBX][STBX]RhMLO1和RhMLO2[WTBZ][STBZ]基因有可能在月季與白粉病病菌互作的過程中扮演著重要角色[103]。隨后對[WTBX][STBX]RhMLO1[WTBZ][STBZ]基因進行了功能驗證,結果發現正義載體的導入使轉基因植株白粉病抗性降低,反義載體的導入使轉基因植株白粉病抗性增強,說明[WTBX][STBX]RhMLO1[WTBZ][STBZ]基因在月季與白粉病病菌互作的過程中發揮著重要作用[104]。張雪以野薔薇的GADPH為內參基因,對差異表達的[WTBX][STBX]NDR1、EDS1、SAG101、ERF10、AB3C、Kinase、PR1、PR5[WTBZ][STBZ]等8個基因進行熒光定量PCR分析表明,發現除基因外其余7個基因在感病和抗病材料中被誘導表達的程度均不一樣,它們可能參與了抗病應答機制[105]。
這些抗病基因和抗病相關基因的研究不僅有助于明確該基因在月季中的功能,還可以為培育抗病月季新品種提供候選基因,同時還為發掘利用其他有利基因奠定基礎[85,100]。
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