线粒体呼吸在茉莉酸/乙烯信号调控南林895杨对黑斑病抗性中的作用开题报告

1. 研究目的与意义

杨树黑斑病又称杨树褐斑病，是一种危害较重的杨树叶部病害，导致光合效率下降并提早落叶，影响树木生长和营养储备，造成杨树年生长量减少25%-50%，年平均木材产量损失约30%。能危害包括黑杨派、青杨派、白杨派及多种派间杂种杨树的幼苗、幼树及成年树。杨树黑斑病分布于整个杨树栽培区。

在我国引起杨树黑斑病的病原真菌有3种，分别是白杨盘二孢菌（marssonina castagnei）、杨盘二孢菌（m. populi）和杨生褐盘二孢菌（m. brunnea f. sp. multigermtubi），其中杨生褐盘二孢菌（m. brunnea）是引起杨树黑斑病的主要致病病原。

南林895杨为美洲黑杨杂种无性系后代，具有美洲黑杨的基本形态特征。适应性较强，较耐干旱瘠薄，对杨树黑斑病具有较强抗性，但其乙烯信号途径对于黑斑病的响应研究较少。本选题拟以南林895杨为材料，进行杨树-杨生褐盘二孢菌互作研究。通过895杨乙烯信号相关基因表达和代谢产物的测定，探讨895杨乙烯信号对杨树抗黑斑病响应的分子机制，并初步研究乙烯参与杨树-病原菌互作中的调控作用，为杨树抗性分子育种提供理论基础。

2. 国内外研究现状分析

以往的研究表明：在植物的抗病反应中,乙烯是植物防卫反应的报警信号物质并参与防卫反应。当植物被病原体侵染时，可以诱导ACS和ACO基因的表达,并产生大量的乙烯,诱导生成的乙烯可以进一步激活乙烯信号途径,诱导大量病程相关蛋白(pathogenesis related protein,PR)基因的表达,提高植物的抗病性。杨树接种杨盘二孢菌后抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）和S-腺苷甲硫氨酸合成酶（S-adenosylmethionine synthetase,SAMS）差异表达，其中较高的SAMS表达量可以促进乙烯的合成，乙烯不仅可以调节植物的生长发育，还可以在传递环境信号途径中起作用，从而使植物做出胁迫应答。乙烯参与不同的防御相关基因的激活，在激素介导的逆境胁迫防御中起着重要的桥梁作用。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本选题拟以南林895杨为材料，进行杨树-杨生褐盘二孢菌互作中乙烯信号途径的响应研究。通过借助等电聚沉、sds-page、双向电泳等技术和excel、spss等软件的辅助，对南林895杨的乙烯信号相关基因的表达量、激素水平、发病状况等参数进行测定，从而讨论有关杨树与杨生褐盘二孢菌互作中乙烯信号途径的有关分子机制，初步研究乙烯参与杨树-病原菌互作中茉莉酸信号传导途径的调控作用，并为杨树抗性分子育种提供理论基础。

4. 研究创新点

前人尚无对杨树-杨生褐盘二孢菌互作中乙烯信号途径的响应的研究，对乙烯在植物抗逆性的研究主要集中在模式植物拟南芥上面。本研究以南林895杨为材料，通过对比实验的方式研究杨树与杨生褐盘二孢菌互作进程中乙烯信号途径的响应以及乙烯在植物抗逆中的分子调控机制，并为杨树抗性分子育种提供理论基础。