菌核病是油菜等多种作物的主要病害,油菜-菌核病菌系统是非专性寄生性病害的代表。对该类病害抗性分子机制共性特征和油菜菌核病抗病分子机制特殊性的认识是有效开展油菜抗病性分子改良的基础。本研究基于14000多个油菜UniGene库,利用cDNA芯片,对油菜(包括不同抗感品系间)在受病原菌及不同信号分子诱导后的表达谱进行分析,获得差异表达基因,在此基础上本项目对一些关键基因进行了转基因的功能分析。本研究共完成了25个抗病相关基因的功能研究,其中具有自主知识产权的、有重要应用价值的基因5个(如MPK4、EFR56、3A06等)。进一步研究发现,BnERF56基因介导了水杨酸和乙烯信号途径的抗病反应,BnERF56可能是这两个途径功能上交叉的一个节点;此外还发现H2O2/ROS和细胞程序化死亡(PCD)在植物对菌核病的抗病反应中起着重要的作用,而且这种作用可能通过ET/JA途径实现。这些重要发现为植物抗病分子机制研究提供了新的视野。本研究不仅为油菜的抗病性遗传改良提供基因源和理论指导,而且将为其它类似病害系统抗病性研究提供重要参考和关键基因线索。
英文主题词oilseed rape;Sclerotinia disease;transcriptome;transgenes;molecular mechanism of plant disease resistance