小拟南芥NPR1基因的功能分析和抗病性研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:juliediar
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系统获得性抗性是植被系统抵抗病原体抗性建筑群的防御机制之一,近年来的研究热点主要集中在防御过程的信号传导途径上。  前期的研究中通过RT-PCR克隆小拟南芥系统获得性抗性中的关键调控基因NPR1,通过序列比对,发现cDNA序列中带有第三内含子。为研究含有第三内含子的NPR1基因对植株抗病性的影响,论文研究中构建了组成型表达载体pBi121::AP.NPR1,pCambia1301::AP.NPR1,以及验证诱导型表达载体2301::PR1a::AP.NPR1、双价诱导型载体2300双价应用重组质粒通过冻融法转化根癌农杆菌GV3101。叶盘法转化烟草,经不定芽诱导、生根培养,获得转基因烟草植株;同时采用滴花法转化拟南芥、拟南芥突变体,获得转基因拟南芥及转基因拟南芥突变体植株。转基因植株经卡那霉素检测、PCR检测,初步表明目的基因已整合到烟草、拟南芥、拟南芥突变体基因组中。  论文研究中对转基因拟南芥的农艺性状进行比较分析,转基因拟南芥与非转基因拟南芥的农艺性状上差异比较大。将烟草赤星病病原菌通过灌根法进行抗病性鉴定,以及对转基因烟草和非转基因烟草的苯丙解氨酶活性以及过氧化氢酶活性进行检测,发现转基因烟草的抗病性强于非转基因烟草。在不同诱导途径条件下,应用real-time PCR对转基因拟南芥NPR1、PDF1.2基因的表达情况进行分析,发现不同的诱导剂诱导后各转基因植株的NPR1基因和PDF1.2基因的相对表达量均有适量提高。在茉莉酸和乙烯利诱导之后,转基因植株NPR1基因的表达量与对照组相比,有明显提升;但是经水杨酸诱导的转基因植株的表达相对于其他处理而言较弱表达。  实时荧光定量检测结果表明带内含子的小拟南芥NPR1基因在系统获性抗性途径中转录表达,但是下游PR基因的表达被抑制,说明SAR途径受到影响被抑制。但是,检测诱导系统性抗性途径中的下游PDF1.2基因后,结果表明表达量显著性增强,说明ISR通路被激活。抗病性试验结果表明转基因植株体内与抗性相关的酶活性显著提高,植株表现出轻度感病。  本论文对今后内含子对基因表达以及转基因抗病育种的研究提供了理论实践基础。
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