StLRPK1在馬鈴薯晚疫病PTⅠ抗性中的功能分析.pdf

1、植物先天免疫系統(tǒng)主要由病原相關(guān)分子模式(PAMPs)激發(fā)的PTI和效應(yīng)蛋白(Effector)激發(fā)的ETI兩個(gè)免疫反應(yīng)組成。PTI作為植物抵御病原菌入侵的第一道防線，是植物抵御多種病原菌入侵的重要機(jī)制，具有廣譜持久等特點(diǎn)。深入研究植物PTI抗性機(jī)制對(duì)于指導(dǎo)植物廣譜持久抗性育種具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)室前期在馬鈴薯中克隆了一個(gè)類受體激酶基因StLRPK1，GFP融合蛋白亞細(xì)胞定位顯示其定位于細(xì)胞膜;對(duì)超量和干涉轉(zhuǎn)基因株系，晚疫病接

2、種鑒定結(jié)果初步表明StLRPK1基因在馬鈴薯晚疫病廣譜抗性中起著重要作用。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)StLRPK1基因超量和干涉馬鈴薯轉(zhuǎn)基因株系晚疫病抗性和對(duì)逆境脅迫反應(yīng)中的作用進(jìn)行系統(tǒng)功能解析，探討StLRPK1基因在晚疫病抗性中的作用機(jī)理。主要結(jié)果如下:
　　1.利用Realtime-PCR對(duì)已獲得的StLRPK1超量和干涉轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行表達(dá)量分析，8個(gè)超量轉(zhuǎn)基因株系超量效果明顯，3個(gè)干涉轉(zhuǎn)基因株系干涉效果明顯，干涉效率最高的為69.3％。

3、用四個(gè)不同的晚疫病生理小種進(jìn)行接種鑒定實(shí)驗(yàn)，病斑統(tǒng)計(jì)與菌絲生長(zhǎng)量測(cè)定結(jié)果顯示，與對(duì)照相比，超量表達(dá)株系晚疫病抗性明顯增強(qiáng)，而干涉表達(dá)株系晚疫病抗性顯著下降，表明StLRPK1通過正調(diào)控作用增強(qiáng)馬鈴薯對(duì)晚疫病的抗性。
　　2.組織化學(xué)層面測(cè)定了接種后轉(zhuǎn)基因株系過氧化氫、細(xì)胞死亡及胼胝質(zhì)產(chǎn)生情況。結(jié)果顯示與對(duì)照相比，超量表達(dá)株系接種點(diǎn)附近過氧化氫、胼胝質(zhì)的積累較為嚴(yán)重，細(xì)胞死亡現(xiàn)象較輕，而干涉表達(dá)株系接種點(diǎn)附近過氧化氫、胼胝質(zhì)積累較輕

4、，而細(xì)胞死亡現(xiàn)象嚴(yán)重。這些結(jié)果說明了StLRPK1基因超量表達(dá)促進(jìn)了接種點(diǎn)附近過氧化氫的產(chǎn)生、胼胝質(zhì)的積累、限制病原菌的生長(zhǎng)，激發(fā)了馬鈴薯基礎(chǔ)防衛(wèi)反應(yīng)。
　　3.抗性相關(guān)基因的表達(dá)分析表明，StLRPK1超量表達(dá)株系未接種時(shí)可以使得病程相關(guān)基因StPR1、StPR10a、StNPR1上調(diào)表達(dá)，從而在早期就起到對(duì)晚疫病菌的防御作用。接種鑒定、組織化學(xué)和抗性相關(guān)基因的表達(dá)分析表明StLRPK1參與馬鈴薯基礎(chǔ)防衛(wèi)反應(yīng)(PTI)，在馬鈴薯