1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1. 研究意义
水稻(oryza sativa l.)是世界上最重要的粮食作物,水稻的安全生产关系到我国的粮食安全。水稻生产常年遭受各类病虫害的危害(钟决龙等, 2008),其中褐飞虱(nilaparvata lugens stl)是危害水稻生产最严重的害虫之一,其不仅直接取食危害水稻,还是水稻主要病毒病的传播介体(程遐年等, 2003)。目前对褐飞虱的防治主要依赖化学农药,而化学农药的大量使用不仅污染环境、造成农药残留,还杀死天敌,促使昆虫耐药性的产生,破坏了生态平衡。利用品种抗性被认为是防治褐飞虱最为经济而有效的途径(李三和等, 2017)。而水稻抗褐飞虱分子机制的解析,对利用品种防治褐飞虱具有重要指导意义。
2. 研究的基本内容和问题
1.1研究目标
(1)明确乙烯途径在水稻抗褐飞虱反应中的作用;
(2)初步探索乙烯途径如何调控对褐飞虱抗性反应的机理;
3. 研究的方法与方案
| 研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 2.1研究方法 采用多项对照实验,分别控制变量,改变试验水稻幼苗中乙烯合成、积累量及下游响应基因表达量,再通过褐飞虱取食结果判断试验水稻各个处理的抗性表型,最后对一些关键指标进行测定和分析,最终得出结论。 2.2技术路线图
2.3实验方案及可行性分析 计划利用乙烯利和乙烯合成前体ACC处理二叶一心期的水稻幼苗,并以苗期集团鉴定法鉴定表型。遗传材料前期已经基本获得,也利用苗期集团鉴定法和单株鉴定法充分鉴定其抗性。利用实时荧光定量PCR检测不同水稻幼苗被褐飞虱取食后基因表达的差异,以分析褐飞虱取食后乙烯与其他信号通路的互作情况。 可行性分析: 本项目所采取实验操作方法大多都有前人经验,在仪器设备上也具有保证。各个实验都设置了空白对照,每一种处理都采取了多个重复,对实验变量做到了较好的控制。因此本实验的实验结果具有一定的可靠性。总体上讲,本项目设计的实验基本上完全可行。
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4. 研究创新点
乙烯作为重要的信号分子参与了植物对多种病虫害的抗性反应。
但乙烯途径在水稻抗褐飞虱反应中的作用却尚不明确。
本项目利用外源喷施乙烯利、乙烯合成抑制/激活剂,并进一步利用乙烯合成和信号途径基因过表达和沉默的多个遗传材料,从三个不同维度上系统地研究乙烯在水稻抗褐飞虱反应中的作用,将为解析水稻抗褐飞虱的分子机制奠定基础。
5. 研究计划与进展
(1)2020年3月1日前完成外源乙烯处理幼苗的抗褐飞虱表型鉴定实验;
(2)2020年3月15日前完成对水稻幼苗进行促进/抑制剂处理实验;
(3)2020年4月10日前完成对转基因遗传材料鉴定实验;
