论文部分内容阅读
核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)是一种死体营养型病原真菌,能够侵染400多种植物,包括油菜、大豆、向日葵等。油菜是一种重要的油料作物,核盘菌的侵染给油菜生产造成了极大的危害。由于缺乏抗菌核病资源,且植物对菌核病的抗性可能是由多个基因调控的,所以有必要对植物抗核盘菌基因进行探索。在本实验中,我们利用拟南芥/核盘菌病害系统对植物抗核盘菌相关基因进行了功能分析,以期为油菜与菌核病之间的分子互作机制提供科学依据。草酸是公认的核盘菌的关键致病因子,为了研究草酸的致病机理,我们实验室对拟南芥化学诱导突变体库中约6,000个株系进行了草酸筛选,经过两轮筛选之后得到了 5株较抗草酸的突变体,其中有四株都是插在At5g10450的第一个内含子上,表明其可能与植物抗菌核病相关。At5g10450编码一个14-3-3家族蛋白,GF14λ,已经有很多报道证明14-3-3蛋白参与植物响应非生物/生物胁迫。在此基础上,本实验针对AtGF14λ在抗菌核病中的功能展开了进一步的研究。首先,我们构建了AtGF14λ的植物过表达和RNAi载体,随后通过浸花转化法将其转入野生型拟南芥中,通过抗性筛选我们得到了十几株过表达以及三十几株RNAi的T1阳性植株,同时也对阳性苗在核酸及蛋白水平进行了进一步的验证。通过对转基因植物进行抗菌核病表型分析,我们发现过表达AtGF14λ能够提高植物对核盘菌的抗性,同时抑制了核盘菌菌丝的生长。NBT染色结果表明AtGF14λ可能在提高植物清除体内过量活性氧的能力方面起重要作用。我们也发现过表达AtGF14λ的植株对草酸的忍耐性更强,这一点与前人研究结果相符合。另外,通过分析过表达AtGF14λ植株中植物防卫相关基因的表达量,我们发现在没有受到生物或非生物因素的胁迫时,转基因植株中防卫相关基因的表达量明显比野生型高,表明过表达AtGF14λ组成型地激活了植物防卫相关基因的表达。其中SA信号途径的标志基因PR1上调倍数达到了 50倍,而JA/ET信号途径的PDF1.2只上调了 2倍左右,另外,在RNAi植株中,PR1和PDF1.2的相对表达水平基本为零,因此推测AtGF14λ可能是通过植物防卫相关基因的表达,提高了植物的抗病性。