超量表達(dá)果蠅Drosomycin基因提高植株的抗病能力.pdf

1、真菌病害大面積發(fā)生導(dǎo)致作物減產(chǎn),如何有效控制病害成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要問題。長期以來,化學(xué)農(nóng)藥是控制作物病害的主要手段,但大量使用易導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性,同時造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。因此,獲得廣譜的抗真菌基因新資源、培育抗病新品種,成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的迫切要求。利用基因工程手段將抗病基因轉(zhuǎn)入植物以提高植物自身抗病性,進(jìn)而培育抗病新品種,是目前減輕植物病害發(fā)生和減少農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的重要途徑。由于缺乏高效、廣譜的抗病基因,利用基因工程手段提高植物

2、抗病性的策略大多處于試驗(yàn)階段。因此,獲得高效廣譜的抗病基因,分析其對植物抗病性的影響是植物抗病基因工程發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
　　 Drosomycin(Drs)是果蠅受病原真菌侵染時產(chǎn)生的一類抗菌肽。研究表明,Drosomycin與植物防御素具有共同的起源,能夠抑制多種真菌生長,具有高效廣譜的抗真菌活性。迄今為止,Drosomycin在植物抗病性方面的研究和應(yīng)用均未見報(bào)道。為分析Drosomycin基因在植物抗病基因工程方面的應(yīng)用價(jià)

3、值,我們構(gòu)建了由CMV35S啟動的p5-Drosomycin植物表達(dá)載體,利用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化方法,將目的基因分別轉(zhuǎn)入煙草和番茄,對獲得的轉(zhuǎn)基因陽性植株進(jìn)行了抗病性檢測。主要結(jié)果如下:
　　 1、超量表達(dá)Droaomycin基因不影響煙草和番茄的正常生長發(fā)育
　　 Real-time PCR分析和表型觀察結(jié)果顯示,Drosomycin基因能在煙草和番茄中正常表達(dá)且不影響煙草和番茄植株的正常生長發(fā)育。
　　

4、 2、轉(zhuǎn)Drosomycin基因煙草對多種植物病原菌具有較強(qiáng)的抗性
　　 T0代抗性較好的轉(zhuǎn)基因煙草株系繼續(xù)種植T1代。T1代離體葉片抗病結(jié)果顯示,與WT相比,轉(zhuǎn)Drosomycin基因的煙草對煙草赤星病、棉花黃萎病、棉花枯萎病均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗性,抗性與表達(dá)量呈正相關(guān)。
　　 3、轉(zhuǎn)Drosomycin基因煙草葉片蛋白能夠抑制多種真菌生長
　　 為了驗(yàn)證Drosomycin對其它病原真菌的抗性,我們提取了轉(zhuǎn)基因煙

5、草葉片總蛋白和胞間液蛋白。SDS-PAGE結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因株系中存在與Drosomycin分子量大小一致的特異條帶。平板抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與野生型相比,轉(zhuǎn)基因煙草總蛋白和胞間液蛋白對白菜黑斑病菌、花生黑斑病菌和玉米小斑病菌的生長均具有明顯抑制作用。
　　 4、轉(zhuǎn)Drosomycin基因番茄對棉花黃萎病和棉花枯萎病表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗性
　　 對T0代轉(zhuǎn)基因番茄接種黃萎病菌和棉花枯萎病菌進(jìn)行抗病性篩選,其中Drs-4株系表現(xiàn)出較