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茄子候选抗病基因的特性与功能鉴定
  • 项目名称:茄子候选抗病基因的特性与功能鉴定
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:30972005
  • 申请代码:C1502
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:曹必好
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:华南农业大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

茄子是我国的一种重要蔬菜,其生产上经常会受到病害的危害,由于茄子栽培品种抗病资源的缺乏,难以培育出抗病品种。通过基因工程的方法,把野生资源中的抗病基因导入到栽培品种以提高其抗性,为茄子的抗病育种找到一条新的途径,而要开展抗病基因工程研究,必须尽可能分离较多抗病基因才有突破。本项目是在从抗病半野生茄子材料中分离得到一个候选抗病基因(RE-bw)基础(对其表达特性和结构进行初步分析,与已克隆的抗病基因具有较高的同源性)上,进一步深入研究该基因的功能与分子生物学特性。首先把该基因在酵母中进行表达,分析表达蛋白对茄子一些病害的病菌生长是否有抑制作用;同时把该基因正义表达载体导入到感病番茄或茄子中,把该基因RNAi载体转到供体材料中,对获得的转基因植株进行抗病性鉴定,比较抗病性是否增强;同时继续研究该基因的一些表达特性,以探明该基因的功能,为开展茄科蔬菜作物抗病基因工程研究打下基础。

结论摘要:

本研究利用cDNA-AFLP技术从抗青枯病茄子中获得抗青枯病的EST片段,结合RACE技术,获得该基因的全长序列,命名为RE-bw,该基因长1210bp, 包含了一个1116bp的完整ORF和Poly(A)尾巴,对其结构分析表明,该基因片段含有一个NBS-LRR结构域,同时含有一个转录因子保守区域(WRKY)。 同源性分析,与已经克隆的抗病基因具有不同程度的同源性。对该基因的分子特性研究表明,该基因可能以2个拷贝的形式存在基因组中;表达特性分析表明该基因只在抗性材料(E-31)的根、茎部表达,在叶片中不表达,表达具有组织特异性,而在感病材料中的根、茎、叶器官均不表达。接种青枯病菌能够诱导该基因的表达,而接种黄萎病菌不能诱导该基因表达;外施水杨酸能够诱导该基因的表达,茉莉酸不能诱导该基因的表达。该基因在E-31和E-32的F2代分离群体中,与抗病植株密切连锁,而在感病植株中没有该基因的存在。同时对该基因进行了酵母表达的研究,获得表达产物,表达产物对青枯病菌生长具有抑制作用。对该基因进行转基因功能验证,结果表明,把该基因导入到感病番茄中,能够提高番茄抗青枯病能力;利用RNAi和VIGS把该抗病基因在抗性材料E-31中沉默,E-31抗青枯病能力下降,因此从正反两方面验证,RE-bw基因是一个具有抗青枯病功能的关键基因。利用抗病材料E-31 和感病材料E-32 为试材,分别选择SA,JA和ET调控抗病途径的一些信号基因进行进行表达特性分析。选择了EDS1、PAD4、NPR1、SGT1、WRYK70,JAR1,NDR1,EIN2,RAR1等9个信号基因,结果表明EDS1、PAD4、NPR1、SGT1、WRYK70等基因可能与调节茄子抗青枯病抗性反应有关,而JAR1、NDR1、EIN2、RAR1等基因可能与茄子调控青枯病反应不太相关,推测,调控茄子抗青枯病的信号途径可能一水杨酸为主。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 6
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
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