HGGT基因与小麦赤霉病籽粒毒素积累的关系解析

赤霉病是我国小麦重要病害之一,禾谷镰刀菌是其主要致病因子。赤霉病菌在侵染小麦过程中会在籽粒中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素(DON)。维生素E的抗氧化作用在一定程度上能降低DON的毒性,HGGT(尿黑酸牻牛儿基牻牛儿基转移酶)是维生素E生物合成的关键限速酶。为了揭示HGGT基因与小麦赤霉病及DON毒素积累的关系,本研究克隆HGGT基因的全长,并开发了基因特异标记,在31份小麦品种中进行标记分析,明确了该基因的分布。同时采用双花滴注法在扬花期对31份小麦品种进行赤霉病接种和抗性鉴定,成熟期利用LC-MS法测定籽粒中DON毒素含量。结果表明,HGGT基因与赤霉病抗性相关,携带HGGT基因的小麦品种病小穗率及籽粒毒素含量显著(P0.05)低于不携带该基因的品种,说明HGGT基因可以用于改良小麦赤霉病抗性,并降低籽粒毒素含量。     

维生素E对小麦赤霉病菌呕吐毒素积累的调控效应

赤霉病主要由禾谷镰刀菌引起,该菌侵染小麦后会在籽粒中积累脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）等毒素,造成小麦细胞的氧化损伤,并损害人畜健康。为了揭示抗氧化剂维生素E对DON积累的影响,在活体条件下,通过双花滴注法在小麦扬花期同时接种维生素E溶液和禾谷镰刀菌菌液,测定病小穗率,并在小麦成熟期利用LC-MS测定籽粒中的DON含量;离体条件下,在PDA和TBI培养基中分别添加维生素E,测定培养基中禾谷镰刀菌菌丝的生长速率、DON含量和DON合成关键基因 Tri5的表达量。结果表明,活体条件下,维生素E负调控DON的积累,但不能阻止病原菌在穗部扩展;离体条件下,与对照相比,添加维生素E对禾谷镰刀菌的生长、产毒及 Tri5基因的表达均无显著影响。活体条件下,维生素E负调控毒素,可能是通过调控寄主小麦中相关基因的表达而间接调控禾谷镰刀菌产毒相关基因的表达,该结果可为维生素E在小麦DON防控方面的利用提供参考。