大豆胞囊線蟲誘導(dǎo)相關(guān)啟動(dòng)子的篩選及大豆GmWRP1和GmExo70J蛋白功能鑒定.pdf

1、大豆是世界范圍內(nèi)重要的經(jīng)濟(jì)作物，也是我國(guó)最重要的糧食作物與經(jīng)濟(jì)作物之一，關(guān)系到我國(guó)糧食安全戰(zhàn)略性布局，同時(shí)大豆的產(chǎn)量與品質(zhì)也與大眾的生活息息相關(guān)。近年來，全球氣候變化加劇，我國(guó)嚴(yán)寒、高溫、干旱、洪澇災(zāi)害頻發(fā)，同時(shí)自然災(zāi)害會(huì)連鎖引發(fā)一系列病蟲災(zāi)害，生物脅迫與非生物脅迫共同威脅著大豆的產(chǎn)量與品質(zhì)。因此，通過遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等微觀層面研究植物響應(yīng)脅迫機(jī)制，并鑒定重要基因的功能，然后利用生物技術(shù)手段提高大豆的抗病抗逆性及品質(zhì)，對(duì)保證我國(guó)大豆產(chǎn)

2、業(yè)健康發(fā)展起著重要作用。本文先以大豆(Glycine max)為材料，研究了大豆胞囊線蟲(Soybean cyst nematode，SCN)誘導(dǎo)相關(guān)基因NIG(Nematode induced-gene)的啟動(dòng)子受大豆胞囊線蟲的誘導(dǎo)啟動(dòng)情況，初步鑒定出受大豆胞囊線蟲特異性誘導(dǎo)啟動(dòng)的啟動(dòng)子，對(duì)大豆胞囊線蟲抗性相關(guān)機(jī)理研究與大豆胞囊線蟲抗性轉(zhuǎn)基因品種培育起到積極的作用。另外以大豆(Glycine max)為材料，運(yùn)用amiRNA(Arti

3、ficial microRNA)及VIGS(Virus-induced gene silencing)基因沉默技術(shù)研究GmExo70J、Gm WRP1基因與大豆根瘤及大豆葉片衰老的關(guān)系，為提高大豆的產(chǎn)量與品質(zhì)有著積極的現(xiàn)實(shí)意義。所得主要結(jié)果有:
　　1.篩選出受大豆胞囊線蟲特異性誘導(dǎo)的啟動(dòng)子
　　NIG基因受大豆胞囊線蟲的誘導(dǎo)表達(dá)量會(huì)有所上調(diào)，所以NIG基因有可能與大豆胞囊線蟲的抗性具有相關(guān)性。利用Promter-GUS融合

4、方法指示啟動(dòng)子的受誘導(dǎo)情況，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)獲得NIG Promoter-GUS發(fā)狀根，接種大豆胞囊線蟲5/10天后與對(duì)照比較，篩選出NIG7 Promoter、NIG13Promoter受大豆胞囊線蟲特異性誘導(dǎo)啟動(dòng)。
　　2.發(fā)現(xiàn)了GmExo70J、GmWRP1能夠促進(jìn)大豆結(jié)瘤利用AmiRNA(Artificial microRNA)技術(shù)沉默GmExo70J、GmWRP1的表達(dá)，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)獲得GmExo70J、GmWR

5、P1-amiRNA發(fā)狀根，接種根瘤菌30天后，與對(duì)照比較發(fā)現(xiàn)GmExo70J7、GmExo70J9、GmWRP1-amiRNA發(fā)狀根單位質(zhì)量的根瘤數(shù)顯著減少，說明GmExo70J、GmWRP1會(huì)促進(jìn)大豆結(jié)瘤。
　　將GmExo70J7、GmExo70J9的Promoter與GUS融合，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)獲得GmExo70J7、GmExo70J9 Promoter-GUS發(fā)狀根后，接種根瘤菌3天后與對(duì)照比較，發(fā)現(xiàn)接種根瘤后GmExo

6、70J7、GmExo70J9 Promoter的啟動(dòng)受到顯著的抑制。說明過多的根瘤會(huì)拮抗GmExo70J7、GmExo70J9 Promoter的啟動(dòng)，從而一定程度上抑制根瘤的產(chǎn)生，通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制使根瘤數(shù)量處在穩(wěn)態(tài)水平。
　　3.發(fā)現(xiàn)了GmExo70J7、GmExo70J8能夠延緩大豆葉片衰老
　　利用Virus induced gene silencing(VIGS)技術(shù)，通過基因槍介導(dǎo)沉默GmExo70J的表達(dá)，降低