棘孢木霉Hsp24基因轉化山新楊培育抗病轉基因株系.pdf

1、楊樹具有無性繁殖容易、生長速度快和生長周期短的特性，是重要的纖維用材，在全世界被廣泛種植。然而許多生物及非生物因子對楊樹的生長造成了嚴重的影響，減少了木材產量。而木霉作為優(yōu)良的生防真菌，具有大量的防衛(wèi)響應及抗病基因，如熱激蛋白基因，其在木霉的生物防治機制中起到了十分重要的作用。
　　本實驗以棘孢木霉ACCC30536轉錄組測序數(shù)據(jù)為基礎，克隆到了熱激蛋白基因Hsp24的DNA序列，由于此基因無內含子，cDNA與DNA序列一致，Ge

2、nBank接受號為KP337939，全長為657bp，編碼218個氨基酸。生物信息學分析表明，熱激蛋白Hsp24的分子量為24.3kDa，等電點是5.50，屬于Hsp20家族。通過實時熒光定量方法，研究了棘孢木霉ACCC30536熱激蛋白基因Hsp24在10種條件下的表達特性，結果顯示，在堿、鹽、干旱、高溫和楊樹葉枯病及爛皮病發(fā)酵液脅迫下，熱激蛋白基因的表達量均上調，尤其在高溫和楊樹爛皮病脅迫下上調最高，分別為51.6和31.1倍。

3、r>　　為了構建具備良好抗病性的山新楊轉化子，通過農桿菌介導的方法將Hsp24基因整合到山新楊基因組上，并成功得到重組株系Pdpap-Hsp24s。RT-qPCR檢測發(fā)現(xiàn)對照山新楊Pdpap-Con中無Hsp24基因表達，而山新楊轉化子Pdpap-Hsp24s中Hsp24基因大量表達，證實Hsp24已經在轉化子中成功的轉錄。轉基因楊樹病程相關蛋白基因PR表達檢測發(fā)現(xiàn)轉化子pROK2-Hsp24s中的大部分PR基因上調表達，尤其是轉化子P

4、dpap-Hsp24-3中的PR-8被上調了215.93倍。
　　在楊樹爛皮病的脅迫下，楊樹抗病信號傳遞相關基因的RT-qPCR發(fā)現(xiàn)Pdpap-Hsp24-3中的NPR1基因被上調了4.76倍，Pdpap-Hsp24-1中的JAR1和MYC2分別被上調了2.35和4.08倍。進而，NBT及EtBr葉片染色發(fā)現(xiàn)轉化子Pdpap-Hsp24s與對照Pdpap-Con相比葉片的顏色更淺，表明轉化子Pdpap-Hsp24s具有更強的抗楊樹

5、爛皮病的能力。POD及SOD酶活性檢測發(fā)現(xiàn)Pdpap-Hsp24s與Pdpap-Con相比，POD及SOD酶活性更高，最高時分別達到37.7U和51.17U;用葉枯病侵染葉片后，發(fā)現(xiàn)Pdpap-Hsp24s和Pdpap-Con的葉片發(fā)病率分別為53％和81％，表明山新楊轉化子Pdpap-Hsp24s具有更強的抗楊樹葉枯病的能力。
　　綜上所述，棘孢木霉ACCC30536熱激蛋白Hsp24基因在山新楊中的表達提高了轉化子Pdpap-