论文摘要
多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（Polygalacturonase-inhibiting protein,PGIP）是病原真菌分泌的内生多聚半乳糖醛酸酶抑制剂,主要集中于细胞壁和内膜系统。研究表明,PGIP能延缓病原真菌对植物细胞壁的降解,过表达PGIP基因,能延缓或抑制病原真菌的生长。本研究将野生茄子Solanum torvum StPGIP基因插入到植物过表达载体pCAMBIA1304,通过农杆菌遗传转化方法将StPGIP基因导入烟草和马铃薯基因组中,对其黄萎病菌的抗性进行了分析。结果如下：对获得的14株hyg抗性阳性烟草植株进行了PCR检测,5株为阳性。进一步对其中两个株系N3和N7进行Southem blot鉴定,两个株系均为阳性,表明StPGIP基因已经成功整合到烟草基因组中。采用半定量RT-PCR和qRT-PCR方法对转基因烟草植株进行StPGIP基因的表达分析,转基因植株中的StPGIP基因表达量高于野生型对照植株。用大丽轮枝菌Verticillium dahliae侵染转基因烟草植株与野生型对照植株,结果显示,与对照相比,转基因烟草对V.dahliae表现出更强的抗性。对获得的16株hyg抗性阳性马铃薯植株进行了PCR检测,有6株呈PCR阳性,对PCR呈阳性植株中的四株进行Southern blot鉴定,结果显示,四株均含有信号条带,这表明StPGIP基因已经成功整合到马铃薯基因组中。采用半定量RT-PCR和qRT-PCR方法对转基因马铃薯植株中StPGIP基因表达进行了分析,结果表明,转基因马铃薯植株中StPGIP基因表达量均高于野生型对照植株。选取一株转基因马铃薯对其蛋白水平的表达进行初步分析,结果显示,未经V.dahliae侵染的转基因植株蛋白表达量比野生型对照表达量高；病菌侵染后,可溶性蛋白表达含量增加,但在不同时间点增加的量有不同程度的变化。提取马铃薯植株粗蛋白进行体外抑菌实验,结果表明,转基因马铃薯蛋白提取物明显抑制V.dahliae的生长。对转基因马铃薯植株进行大丽轮枝菌接种试验,结果显示,在侵染后10天,与对照相比,四个转基因马铃薯株系表现出不同程度的抗性,其中,株系P11属于高抗株系。上述结果表明,无论在茄子还是在马铃薯上,过表达StPGIP基因,都能增强转基因植株对黄萎病菌的抗性。这个结果为StPGIP在植物抗黄萎病育种中应用提供了理论依据。