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由水稻草状矮化病毒(Rice grassy stunt virus,RGSV)RNA6正义链编码的非结构蛋白在被水稻草矮病毒侵染的植株细胞内有大量的聚集,形成了不定型的内含体或针状结构,称为病害特异蛋白SP(disease specific protein,SP)。该蛋白与病害症状表现密切相关,为可能的致病相关蛋白,但其具体功能尚不清楚。本研究利用根癌农杆菌介导法将RGSV SP基因导入水稻,通过对转基因水稻植株进行表型分析和病毒抗性评价,以进一步探讨SP基因的功能及其与寄主基因的互作关系。 根据RGSV菲律宾北方分离物(RGSV-IR)序列合成SP基因特异引物,通过RT-PCR从RGSV沙县分离物(RGSV-SX)中获得了SP基因片段的cDNA克隆。序列分析结果表明,RGSV-SX SP基因全长为540个核苷酸,碱基组成为A 33.5%;C 17.7%;G 20.7%;T 28.1%,与已报道的RGSV-IR分离物SP基因的核苷酸序列同源性为100%。 分别用XbaI/SacI、XhoI/SacI、BamHI/SacI双酶切阳性克隆子并回收相应的目的片段,将其连接到经过同样双酶切的植物表达载体pEmu-mcs-N、pKYLX71:35S~2及pCBTNSv6上,得到含有SP基因的植物表达载体pEmu-SP、pK-SP和pCB-SP,并分别通过DNA直接转化法或三亲交配法转入农杆菌中。 利用农杆菌介导的水稻转化系统将SP基因分别转入台农67、嘉南8号水稻品种,经筛选、分化,获得58株再生植株。PCR和PCR-Southern杂交结果表明有31株转化水稻植株的目的基因已整合到水稻基因组中,转化阳性率达53%;PCR-SSCP和序列测定分析结果表明外源基因在转基因水稻植株中结构完整,未发生基因突变、缺失等变异;Northern点杂交结果表明目的基因在多数转基因水稻植株体内已进行了转录;ELISA和Western blot分析表明目的基因在3株转基因水稻体内得到了不同程度的表达。转基因水稻表型初步观察结果表明,RGSV SP基因单独转化水稻后,不会引起类似病毒侵染的症状,推测水稻草矮病病害症状可能不是由SP蛋白单独所致,而是由该蛋白与其他蛋白协同作用的结果。 温室内,T0代转基因水稻对RSV抗性测定结果表明,与对照相比,转基因水稻对水稻条纹病毒具有一定的抗性,表现出发病症状减轻,发病时间福建农林大学硕士学位论文明显延迟,且这种抗性与SP基因的表达量不存在正相关,推测这种抗性可能不是由病毒编码的蛋白质所介导的,而是由转基因(病毒基因)所转录的RNA介导的。 Tl代转基因水稻遗传分析及PCR一Southem杂交结果表明,外源基因能够从TO代遗传给Tl代,其分离基本符合孟德尔3:1、15:1的遗传规律。对Tl代转基因水稻RSV抗性进行了跟踪测定,结果表明多数TO代转基因水稻对RSV的抗性能够遗传给Tl代,不同株系及同一株系不同单株对RSV的抗性表现存在抗性分离和抗性减弱现象。