文档介绍：茄歹
摘要
黄萎病是棉花的重要病害之一,是当前棉花高产和稳
产的主要障碍。实践证明,选育和推广抗黄萎病品种是控制棉花黄萎病最有效
的措施。而克隆其抗性基因及其抗病相关基因,对于阐明抗病反应规律及其抗
病育种都具有重要的意义。
本研究以海岛棉抗病品种为材料,利用差减文库和同源序列候
选基因克隆的策略分离棉花抗病基因的同源片段和抗病相关基因的,进而
克隆抗病相关基因。主要结果如下
对从海岛棉接种黄萎病菌前后的根组织构建的差减文库中分离
的序列的分析表明,至少有两类基因在抗病反应过程中差异表达,一类是
与植物抗逆生理代谢相关的基因,另一类是与抗病信号分子传导有关的基因。
利用差异的为探针,筛选获得一个编码抗氧化酶的基因,命名为
棉花甲硫氨酸亚枫还原酶,该基因能把经氧化形成的催化逆转
而使蛋白重新恢复活性。该基因的全长为,具有一个的
开放读码框架,编码个氨基酸。分析表明,该基因与多种植物的
基因同源。在黄萎病和盐胁迫条件下的表达分析结果表明,该基因具有保护植
物细胞免受氧化危害的作用。
从黄萎病菌诱导的棉花根部构建的差减文库中,分离克隆了两
条乙烯响应元件结合因子
基因。乙烯响应元件结合因子能起始下游相关抗性基因的转录,在乙
烯信号传导过程中起重要作用两条的全长分别为和
具有一个和的开放读码框架,分别编码和个氨基酸。推
测编码蛋白质的分子量分别为和,等电点分别为和
。利用进行多重比较分析显示,两个基因编码的蛋白与多种
茄要
蛋白都具有一个共同的区域,且有很高的同源性,该段序列由个氨基
酸构成。两条基因在正常的根部和叶片组织中有不同的表达模式,且在不同的
胁迫条件下都有不同程度上的诱导现象。目前已经将这两个基因都构建到农杆
菌的转化载体之中,已经获得了转基因烟草植株,对转基因烟草植株的分
析表明,外源基因已整合到了烟草的基因组中,进一步的功能分析正在进行中。
关键词棉花黄萎病甲硫氨酸亚矾还原酶乙烯响应元件结合因子
,
坤,
刀
饰,
一一一卫夔至鱼些继士告一棉花黄萎病抗性相关基因的克隆及表达研究
第一章文献综述
植物与病原菌分子相互作用的遗传机制研究的重要意义
植物在整个生长季节中,会受到各种各样的病毒、细菌、真菌等生物的侵害,
但是只有少数的病原物能够引起植物的抗病反应并侵入到植物体的内部,大多数
的病原物并不能够导致植物产生病害。这种结果说明植物能够识别其周围环境中
的病原生物,并产生不同的反应来达到逃避、阻挡和防御病原生物的目的。对于
病原物来说,如何能够成功地突破植物的防御体系,在植物体表或者体内生存下
来从而达到繁衍的目的是其生长所必备的功能。通常,植物防止外来的病原物侵
害有如下的几种措施被侵入的植物不存在病原物完成其生长周期所必须的
各种营养物质,病原物不能够正常的生长和繁殖。植物依靠自身的二些组织
结构例如角质层等来阻挡病菌的侵入,例如黄萎病菌在侵入到番茄、棉花等
作物过程中,根部木髓部细胞的致密程度对于黄萎病菌的入侵具有显著影响。同
时,植物本身分泌的一些次生代谢物质例如棉酚等半枯类化合物起到毒杀病
原物的作用。植物对病原物能够进行准确的识别,激活植物的防卫反应体系
将病原物限制在局部组织。对于等几种情况而言,植物与病原物的相互
作用是不亲和的,而只有第种情况是植物依赖本身的防卫反应体系抵御外来生
物的侵入,是典型的病原物与植物相互作用过程,也是自上个世纪年代以来
植物分子生物学的一个研究重点。
现代的农业生产和种植模式以追求作物的高产、优质和机械化为目的,生产
上种植的农作物品种通常比较单一,面积很大,因而潜伏着巨大的风险和危害。
一旦病原物克服了农作物品种的抗病性,爆发大规模病害的可能性大大增加。此
外,利用单一抗性基因要控制植物的某些病害还有较大的困难,因此研究植物与
病原物的相互作用对于克隆植物的抗性基因,阐明植物的抗病机理,培育具有高
水平的多抗品种具有重要的意义。其次,培育优良的抗性品种可以减少化学农药
例如杀真菌剂等的使用。更为重要的是,研究植物与病原生物的相互作用对于了
解植物在逆境条件下的信号传递,揭示不同生物界的信息交流过程,推断不同生
物的协调进化机制具有十分重要的意义。
上海交通大学博士后出站报告一棉花黄萎病抗性相关基因的克隆表达研究
植物与病原菌的相互作用的遗传学基础
早在上个世纪初,遗传学家就提出了植物抗病基因的概念,并开始了农作物
的抗病育种工作。不过直到上个世纪年代,提出基因对基因假说
以后,植物抗病研究以及抗病育种工作才变得清晰和