文档介绍：上海交通大学
博士学位论文
海岛棉ERF基因的克隆和功能鉴定
姓名:秦捷
申请学位级别:博士
专业:生物化学与分子生物学
指导教师:唐克轩
20050501
度为哪诤樱庠谌誸缫蛑斜冉虾奔海岛棉基因的克隆和功能鉴定摘要棉花黄萎病ⅱ鬷敲藁ǜ卟臀炔闹饕U习罅垦芯恐っ海岛棉嬖诳够莆』颍茄芯棵藁ɑ莆〉睦硐氩料。选育抗病棉花品种是防治棉花黄萎病的有效措施,但采用传统方法选育抗性品羁的工作由于各种原因进展缓慢。当今抗病分子育种中的热点之一是寻找在防御信号传导途径中能激活多种防御成分,提供广谱抗病的转录因子。从整个抗病基因转录调控网络的角度出发,在海岛棉中分离抗病相关的信号传导基因,应用于抗性育种将具有重大的意义。众多研究证明,乙烯在植物抗病反应中起着重要作用。植物乙烯信号传导途径中的转录因子芴匾旖岷虾芏嘁蚁┯盏急泶锏牟〕滔喙鼗’舳又械腉盒,调控:虻谋泶铮谥参锟共》烙邪缪葑胖匾知三。为此,我们通过筛选海岛棉分接种黄萎病菌前母孔橹菇ǖ南踉咏晃目猓寺〉搅教鹾5好蘅谖骰颍颐窍M过分析和研究这两条海岛棉听基因在抗病反应中的功能,为抗黄萎病的棉花分子育种提供有用的候选基因。这两条海岛棉蚍直鹈狦,基因的全长,桓的开放阅读框,预测其编码分子量为.,。通过姆椒ǎ贕蜃镈的丝寺到一段长度为钠舳有蛄校治龇⑾制渲写嬖诙嘀钟胨钏岷蛙岳蛩嵝号途径相关的转录因子结合位点。基因全长げ馄浔嗦分子量为.,有霭被幔琾募钚缘鞍住蛴幸桓龀侵参镏信哟蟮腁基因家族的一个亚族,其特征是具有一个高度保守的峁褂颉虶都含有一个与已知鞍拙哂泻芨呦嗨菩缘峁褂颍飧鼋峁褂蛑獾牡鞍仔蛄械牟畋鹑春艽螅南和之间也存在较大的差别。通过对已有棉花基因数据的挖掘,我们在棉花中找到了;上海交通丈学牌士论文.
鉌』和心基因的表达,但腓基因表达的下降出现在水胁迫的前结构域。根据所编码蛋白峁褂虻奶卣鳎℅隆缓虶砸:肝在内的这加,但对郝基因的表达没有影响,这表明职唤鱿煊惴旱耐饨缧且和烟草抗性相关标志的朋基因以及跗舳又胁缓蠫盒的乙烯诱导基基因表达分析发现,和豏心基因在海岛棉中都是组成型表达,迫因子刺激以及外源脱落酸拇矶寄苡盏糋虮泶锪康拿飨栽黄萎病菌侵染能诱导缓虶冗融基因的快速大量表达,表明这两个因在抗病方面的功能,我们通过农杆菌介导,把这两个基因分别转入烟草。通过草中内源乙烯的含量没有影响,不改变转基因烟草的表型,而且转基因烟草因进行的基因表达谱分析发现:和野生型烟草相比,在虶牡某条编码鞍椎牟煌暾蛐蛄校渲条序列编码的蛋白具有完整的条棉花蚩煞治狣虴两个亚族。棉花中的蚣易寰哂杏肽饽芥和水稻中蚶嗨频姆植迹逑至薃家族基因的原始性。但基因的表达具有一定的组织特异性。外源乙烯处理和黄萎病菌侵染都能诱导和基因的快速大量表达。水胁迫能抑制小时之内,但随后其表达量又恢复到处理前水平;而换虮泶锪康南陆出现在水胁迫小时之后,随后的表达量没有恢复。高盐、低温、干旱等环境胁迫,而且可能在鸵蚁┬藕磐揪兜慕换阒衅鹱乓欢ǖ淖饔谩基因在海岛棉抵御黄萎病的防御反应中具有一定作用。为了进一步研究这两个基分析这两个基因的超表达对转基因烟草中乙烯诱导抗病相关基因表达的调控,以及由此产生的对转基因烟草抗病性的影响,以探讨这两个基因在植物抗病方面的功能。转基因烟草分析的结果表明,和基因的超表达剐转基因烟代种子的萌发过程也不会出现乙烯三级效应。我们对启动子中含有胁表达的转基因烟草中,駒启动子中具有械氖琂尺基因的组成型表达发生了不同程度的增加或减少,并且跗舳又忻挥蠫盒的乙烯诱导基因的组成型表达也发生了改变,只有蛟谧;蜓滩葜械谋泶锪棵挥蟹⑸浠T谡条表达发生变化的乙烯诱导基因中,有趸虻谋泶锉浠贕,和超表达的转基因烟草中是相同,而有趸蛟诹街肿;蜓滩葜斜硐殖相反的表达变化。通过调控这些乙烯诱导基因的表达,和既婿魑转录因子,在乙烯信号传导途径中的作用得到了体现。的超表达增强了转基因烟草对野火病菌的抗性,而且抗性的增强幅度和的组成型表达水平有一定的联系。然而,在烟草中的超表达没有增强转基因烟草对野火病菌的抗性,相反上海交通大学博士论文摘要
肼矿,和砣是首次在海岛棉中克隆到的B家蜃踊颍关键词:海岛棉,黄萎病,却在相同的条件下一定程度上降低了烟草对野火病菌的抗性。我们对转基因烟草中基因转录水平的变化和烟草抗性之间的联系进行了分析,和基因在￡』和Γ捍泶镒;蜓滩葜械谋泶锊钜炜赡苁亲;蜓滩荻砸火病菌抗性改变的原因。在海岛棉中能通过转录水平的变化,参与海岛棉对疾病相关的蒯激的响应;作为乙烯信号传导途径中的转录因子,它们在烟草中的超表达能调控转基因烟草中乙烯诱导基因的表达,并通过对基因转录水平的调控影响转基因烟草对病菌的抗性。特别值得一提的是,基因的超表达不改变转基因烟草的表型,它的表达增强转基因烟草的对野火病菌的抗性,在抗病植物分子育种中将具有一定