【摘 要】
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马铃薯是重要的粮食作物之一,致病疫霉Phytophthora infestans引起的晚疫病是马铃薯生产上威胁最大的病害之一。晚疫病效应子是病原菌在侵染过程中向植物体内释放的一类蛋白,它们通过与植物体内靶蛋白互作操控植物的抗病反应。本实验室与国外研究团队前期合作研究中筛选到一些重要晚疫病效应子,本氏烟草中瞬时表达这些效应子能够显著促进病原菌的侵染。本研究旨在通过农杆菌介导转基因技术获得这些效应子的
【基金项目】
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国家“863”； 国家自然科学基金；
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马铃薯是重要的粮食作物之一,致病疫霉Phytophthora infestans引起的晚疫病是马铃薯生产上威胁最大的病害之一。晚疫病效应子是病原菌在侵染过程中向植物体内释放的一类蛋白,它们通过与植物体内靶蛋白互作操控植物的抗病反应。本实验室与国外研究团队前期合作研究中筛选到一些重要晚疫病效应子,本氏烟草中瞬时表达这些效应子能够显著促进病原菌的侵染。本研究旨在通过农杆菌介导转基因技术获得这些效应子的马铃薯超量表达转基因材料,对效应子转基因材料的晚疫病抗病进行接种鉴定以及对flg22诱导的下游PTI maker基因进行分析,明确这些效应子在马铃薯中表达对马铃薯晚疫病抗性的影响。本研究主要结果如下:1.从晚疫病菌中克隆了7个效应子Pi17309、Pi09585、Pi13628、Pi04097、Pi04089、Pi04314、Pi02860基因,分别构建了效应子基因p RI101和p BI121植物表达载体;利用农杆菌介导法将这些效应子基因表达载体转入马铃薯受体材料鄂马铃薯3号（E3）中,通过PCR阳性检测和目标基因表达量分析,获得了其中6个效应子稳定表达的转基因株系:Pi17309（4个）、Pi09585（5个）、Pi04097（2个）、Pi04089（12个）、Pi04314（9个）和Pi02860（8个）。2.转基因株系晚疫病接种鉴定结果表明:Pi04089、Pi04314、Pi17309、Pi02860效应子转基因株系与对照E3相比晚疫病抗性明显下降;Pi04089、Pi17309、Pi02860部分转基因株系发病叶片孢子产量明显高于对照;而Pi09585、Pi04097转基因株系晚疫病抗性与对照E3相比无明显差异。3.为探究所得效应子转基因株系对PTI反应途径相关maker基因St WRKY7、St WRKY8、St Acre31的表达影响,分别在未处理前和flg22处理后0.5h进行表达量分析,结果表明:Pi04089和Pi04314转基因株系中未处理前maker基因的本底水平表达量明显低于对照E3,而flg22处理后的诱导表达量与对照相比并无明显差异;Pi02860转基因株系中未处理前maker基因的本底表达与对照E3无明显差异,但处理后的诱导表达量与对照相比明显被抑制;Pi09585、Pi04097转基因株系对flg22处理前后maker基因的表达均无抑制作用。4.对Pi17309转基因株系接种后60h St WRKY7、St WRKY8、St Acre31的表达分析结果表明:只有St WRKY7的表达与对照E3相比受到抑制,St WRKY8、St Acre31与对照E3无明显表达差异。本研究获得了6个晚疫病效应子基因稳定表达的马铃薯转基因株系,通过晚疫病接种和PTI相关maker基因分析初步明确了它们在马铃薯晚疫病抗性中功能,为更进一步研究这些效应子与植物靶蛋白的互作机理以及如何调控马铃薯免疫应答奠定了良好基础。
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