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基于生理、分子和传感器探测表型的大麦抗圆核腔菌生物特征鉴定

基于生理、分子和传感器探测表型的大麦抗圆核腔菌生物特征鉴定

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2021-10-24 06:10
  • 访问量:

【概要描述】实验结果显示,可见症状、应激基因表达的调控和病原体DNA含量均表明Guld为抗病品种(图2)。同时,网斑病症状的严重程度也与感染第一天的酶活性动态密切相关。与Guld这一抗病品种相比,其他三个感病品种在460nm至700nm波段的反射率更高、在520nm, 690nm和740 nm等特定波长的荧光强度更强(图3)。

基于生理、分子和传感器探测表型的大麦抗圆核腔菌生物特征鉴定

【概要描述】实验结果显示,可见症状、应激基因表达的调控和病原体DNA含量均表明Guld为抗病品种(图2)。同时,网斑病症状的严重程度也与感染第一天的酶活性动态密切相关。与Guld这一抗病品种相比,其他三个感病品种在460nm至700nm波段的反射率更高、在520nm, 690nm和740 nm等特定波长的荧光强度更强(图3)。

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        大麦叶片感染圆核腔菌而引起的坏死和褪绿症状是一种亲和性互作,这种亲和性互作会使半活体真菌圆核腔菌定殖宿主。但是,在感染圆核腔菌过程中,圆核腔菌是如何影响抗病品种和感病品种的生理反应的,尚不明确。为了评价四个不同大麦品种对圆核腔菌的抗性,本研究对可见症状和真菌DNA进行了量化,并对涉及植物防御和活性氧清除的基因进行了表达分析。为了探索真菌和宿主之间的相互作用,本研究分别分析了19种碳水化合物和抗氧化代谢的关键酶活性。此外,为了分析病原体的影响,本研究还利用多光谱成像仪和荧光成像仪分别提取了大麦叶片的表型信息。综上所述,本研究分别利用光谱特征、转录特征和酶特征分析了抗病品种和感病品种的生理反应,分析示意图如图1所示。

 

  实验结果显示,可见症状、应激基因表达的调控和病原体DNA含量均表明Guld为抗病品种(图2)。同时,网斑病症状的严重程度也与感染第一天的酶活性动态密切相关。与Guld这一抗病品种相比,其他三个感病品种在460nm至700nm波段的反射率更高、在520nm, 690nm和740 nm等特定波长的荧光强度更强(图3)。因此,上述研究结果表明,生理特征、分子响应和传感器探测表型三者互补,通过三者的相互结合,可以更好地筛选出抗圆核腔菌的大麦品种,并鉴定抗病品种的生物特征。

 

  图1本研究的图文摘要

 

  图2 Guld, Scarlett, MS Bladplet和Rolfi等四个大麦品种在感染圆核腔菌后的叶片随时间变化特征

 

  图3 (A,C)健康和(B,D)感病大麦叶片的荧光强度

 

  来源:Pandey C, Großkinsky DK, Westergaard JC, et al. Identification of a bio-signature for barley resistance against Pyrenophora teres infection based on physiological, molecular and sensor-based phenotyping[J]. Plant Science, 2021.

  

  编辑:段博

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