稻瘟菌激活蛋白基因pemG1在水稻和煙草中的表達(dá)及功能研究.pdf

1、蛋白激發(fā)子是誘導(dǎo)植物抗病性的重要信號(hào)分子，其與植物的受體蛋白識(shí)別后能誘發(fā)植物的防御反應(yīng)。研究表明，來(lái)源于稻瘟菌(Magnaporthegrisea)的激活蛋白PemG1能促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，提高水稻對(duì)稻瘟病的抗性。為探討PemG1蛋白在植物中誘導(dǎo)抗病性和促進(jìn)生長(zhǎng)的功能，本研究將稻瘟菌激活蛋白基因pemG1轉(zhuǎn)化水稻和煙草，檢測(cè)該基因在受體植物內(nèi)的整合，轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，分析轉(zhuǎn)基因植株的抗病性和農(nóng)藝性狀。 本研究獲得的主要結(jié)果如下：

2、 (1)構(gòu)建了稻瘟菌激活蛋白基因pemG1的植物表達(dá)載體，載體含有控制pemG1基因表達(dá)的玉米泛素啟動(dòng)子和章魚(yú)堿合成酶基因終止子以及卡那霉素抗性基因nptⅡ(neomycinphosphotransfersⅡ)。對(duì)載體進(jìn)行了酶切和測(cè)序檢測(cè)，通過(guò)凍融法將載體轉(zhuǎn)化了根癌農(nóng)桿菌(Agrobactriumtumefaciens)菌株AGL-1。 (2)比較了B6、MS和NB三種培養(yǎng)基的培養(yǎng)效果，結(jié)果表明，NB培養(yǎng)基最適合于日本晴(

3、Nipponbare)成熟胚的組織培養(yǎng)。通過(guò)根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化，將pemG1基因轉(zhuǎn)化日本晴和煙草(Nicotianatabacum)，獲得了轉(zhuǎn)基因水稻和煙草植株，并將其繁育到T2代。 (3)通過(guò)PCR檢測(cè)確認(rèn)了陽(yáng)性轉(zhuǎn)化株，用Southern雜交進(jìn)一步證實(shí)了pemG1基因已整合到受體植物基因組，用RT-PCR和Northern雜交驗(yàn)證了pemG1基因在植物細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄，用Western雜交證實(shí)了pemG1基因在植物細(xì)胞中的表達(dá)。遺

4、傳分析表明，pemG1基因在轉(zhuǎn)基因后代中的分離符合3:1的理論比例。 (4)比較了T0代轉(zhuǎn)基因水稻植株和非轉(zhuǎn)基因?qū)φ盏霓r(nóng)藝性狀。轉(zhuǎn)基因植株的平均株高為60.0cm，非轉(zhuǎn)基因?qū)φ盏钠骄旮邽?3.6cm。轉(zhuǎn)基因植株平均收獲到63.8顆飽滿的種子，非轉(zhuǎn)基因?qū)φ掌骄斋@到42.6顆飽滿的種子。 (5)鑒定了T0代和T2代轉(zhuǎn)基因水稻植株對(duì)稻瘟病的抗性。離體葉片接種試驗(yàn)，稻瘟菌孢子懸浮液噴霧接種試驗(yàn)和臺(tái)盼蘭染色的結(jié)果表明，和非轉(zhuǎn)基