标题:柑橘Mlo基因的克隆与遗传转化

作者:侯康

作者单位: Cnki

摘要:<br />Abstract: 柑橘是我国栽培面积最大的果树,其果实品质深受柑橘病害的影响,为减少化学药剂的使用,培育柑橘的抗病品种成为了柑橘病虫害防治的最有效最直接的选择。随着基因工程技术的发展,基因育种越来越受到人们的重视,对于柑橘抗病基因的研究也愈发深入。柑橘真菌性病害如柑橘褐斑病、炭疽病等对树体、果实都有巨大的影响,对我国柑橘产业造成了严重影响。Mlo基因是一类新发现的植物抗病基因家族,不同于传统抗病基因R基因的“基因对基因”模式,其隐性等位基因mlo基因在许多植物如大麦、拟南芥、葡萄、番茄等中均表现出对真菌性病害白粉病的非专化广谱性抗性,在植物的抗病育种上Mlo基因表现出巨大的潜力,有很高的研究价值。但在柑橘中尚未有Mlo基因的相关研究报道,因此本试验对柑橘的Mlo基因家族成员进行了相关研究,主要研究结果如下:1、通过对从数据库获得的柑橘基因序列进行比对和保守结构域分析获得了15个具有Mlo基因家族保守结构域的柑橘(克里曼丁,Citrus clementina)CiMlo基因家族成员。对这15个CiMlo基因家族成员的蛋白质基本理化性质、跨膜结构域、保守结构域、信号肽和亚细胞定位进行了预测。发现这15个CiMLO蛋白均为弱碱性蛋白;其中9个CiMLO蛋白为疏水性的稳定蛋白;具有6-8个跨膜螺旋结构域;仅CiMlo242和CiMlo446两个蛋白预测有信号肽,其余13个CiMLO蛋白预测没有信号肽;亚细胞定位预测显示15个CiMLO蛋白均定位在细胞膜上。系统发育分析显示进化树分为7个分支,柑橘的15个CiMlo基因分散在7个分支中,其中包括CiMlo092和CiMlo281在内的8个基因与已报道的其它植物中与白粉病互作相关的基因处于相同分支。从二倍体克里曼丁的叶片中克隆得到了CiMlo092和CiMlo281两个基因的完整CDS序列,经比对发现其序列具有完整的开放阅读框,与数据库中Ciclev10028092、Ciclev10031281两个基因的CDS序列完全一致。2、利用实时荧光定量PCR技术对CiMlo092和CiMlo281基因在褐斑病感病品种LW10、金秋砂糖橘、红桔、抗病品种LW40、大雅、无核沃柑和炭疽病感病品种LW24、抗病品种LW12的叶片中的表达进行了分析。发现CiMlo092基因在褐斑病菌诱导后表达量有明显提高,且在感病品种中响应比抗病品种更快,CiMlo281基因表达量也有显著上升,但在各个品种中变化规律不明显。在炭疽病菌诱导后,在抗病和感病品种中两个基因表达量明显下调,仅在第7天略微有所上调,随后又降低。3、构建了CiMlo092和CiMlo281两个基因的超量表达载体和干扰载体,并通过基因克隆重组技术,验证获得了超量表达重组质粒CiMlo092-D17、CiMlo281-D17,和干扰载体重组质粒pGBI-CiMlo092、pGBI-CiMlo281。通过农杆菌介导转化和植物组织培养获得了柑橘再生芽和烟草再生幼苗,为后续抗病性评价提供材料。将CiMlo092和CiMlo281两个基因的超量表达载体转入烟草叶片中对两个基因进行亚细胞定位,结果显示该两个基因均定为在细胞膜上。
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关键词:Mlo基因 柑橘 褐斑病 炭疽病 功能分析

文献注录:侯康. 柑橘Mlo基因的克隆与遗传转化 [D]. . 2018.

报/刊名:》,发表于2018

文献类型: [D]

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