煙草NtTCTP基因抗馬鈴薯Y病毒功能及其分子機(jī)制初步研究.pdf

1、煙草是中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，馬鈴薯Y病毒(potato virus Y，PVY)是煙草生產(chǎn)上的重要病害之一。近年來(lái)PVY在中國(guó)煙區(qū)爆發(fā)成災(zāi)并日益嚴(yán)重，成為威脅煙草生產(chǎn)的重要因素之一。目前生產(chǎn)上對(duì)于PVY的防治沒有有效的方法，主要靠抗PVY煙草品種的選育。因此，挖掘煙草中的抗PVY的基因是抗病育種的關(guān)鍵。
　　煙草NtTCTP基因是本實(shí)驗(yàn)室前期研究中發(fā)現(xiàn)的與PVY抗性密切相關(guān)的基因，具有重要的研究?jī)r(jià)值。為了更深入地研究NtTCTP基因

2、的抗PVY功能，本研究通過(guò)在室內(nèi)室外兩個(gè)條件下對(duì)NtTCTP超表達(dá)株系和NtTCTP沉默株系進(jìn)行PVY攻毒實(shí)驗(yàn)來(lái)分析煙草NtTCTP的抗PVY功能。結(jié)果顯示，NtTCTP沉默后的煙草與對(duì)照相比，PVY發(fā)病速度和發(fā)病程度都顯著降低，室內(nèi)人工接毒后只有20％左右的發(fā)病率，在田間更是基本沒有自然發(fā)病。NtTCTP超表達(dá)后不管在室內(nèi)還是田間，煙草的發(fā)病速率和發(fā)病率都沒有明顯變化。以上結(jié)果表明，在煙草中沉默NtTCTP基因?qū)VY具有很強(qiáng)的抗性作

3、用，該基因是煙草抗PVY的一個(gè)隱性基因。
　　植物中eiF4E（真核起始因子4E）基因是目前唯一的抗PVY的基因，為了更好地了解煙草NtTCTP基因抗PVY的機(jī)理及與其他已知抗病基因的關(guān)系，本研究將煙草NtTCTP基因、eiF4E基因和PVY各蛋白基因都構(gòu)建到酵母雙雜交載體上進(jìn)行酵母雙雜交試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證煙草NtTCTP和eiF4E、PVY各蛋白之間的互作關(guān)系。結(jié)果顯示，NtTCTP和eiF4E之間并不存在互作關(guān)系，說(shuō)明NtTCTP對(duì)P

4、VY的抗性并不是通過(guò)與eiF4E進(jìn)行互作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可能存在一個(gè)新的抗PVY途徑。煙草NtTCTP與PVY各個(gè)蛋白的互作實(shí)驗(yàn)顯示，NtTCTP與PVY的CP(coat protein)存在互作關(guān)系。由于CP是病毒在細(xì)胞間擴(kuò)散和在寄主體內(nèi)長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵蛋白，因此推測(cè)NtTCTP是CP行使功能所必需的寄主互作蛋白，它的存在對(duì)于PVY的運(yùn)輸是至關(guān)重要的。本研究表明，煙草NtTCTP對(duì)PVY表現(xiàn)出強(qiáng)抗性是由于與PVY的CP蛋白互作的關(guān)系，為進(jìn)一