拟南芥中响应草酸胁迫的若干基因的克隆及其菌核病抗性分析

论文摘要

拟南芥与油菜同属十字花科植物,都受菌核病侵染,所以我们选用拟南芥-菌核病的模型来解释其相互作用的分子机制,为油菜的抗病育种提供一些线索。本研究在已获得草酸胁迫下模式植物拟南芥差异表达基因谱的基础上,从拟南芥数据库TAIR中获得相应的基因编码信息,主要通过基因的过量表达途径来分析这些基因的表达是否可以影响拟南芥对菌核病的抗性,从而为油菜菌核病的防治提供借鉴。构建了拟南芥响应草酸胁迫的6个差异表达基因（At1g07890、At1g64160、At2g39350、At2g45570、At3g08970、At3g20310）的过量表达载体,用农杆菌介导法转化拟南芥,通过半定量PCR验证筛选到3个基因（At1g07890、At2g39350、At3g20310）的过量表达植株,3个未检测到过表达但bar基因检测可能是过表达基因（At1g64160、At2g45570、At3g08970）的植株。这6个基因相对应的突变体植株离体情况下都有对菌核病的明显抗性（p﹤0.05）,活体情况下At1g07890、At1g64160、At2g39350、At2g45570过表达突变株表现出对菌核病菌抗性增强的情况,而At3g08970和At3g20310过表达突变株没有明显的菌核病抗性。说明这些基因可能是抗菌核病的资源,值得进一步研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 引言
• 1 模式植物拟南芥的优点及研究策略
• 2 菌核病的发生规律及致病过程
• 3 研究意义
• 第二部分 材料与方法
• 1 材料
• 1.1 植物材料
• 1.2 培养基配方
• 1.3 克隆载体及转化菌株
• 1.4 生化试剂
• 2 实验方法与步骤
• 2.1 拟南芥的培养
• 2.2 候选基因过表达载体的构建
• 2.3 拟南芥浸花转化及转基因阳性植株的筛选
• 2.4 转基因阳性植株的过表达检测-半定量PCR
• 2.5 核盘菌的接种方法
• 第三部分 结果与分析
• 1 过表达载体的构建
• 1.1 At1g07890 过表达载体的构建
• 1.2 At1g64160 过表达载体的构建
• 1.3 At2g39350 过表达载体的构建
• 1.4 At2g45570 过表达载体的构建
• 1.5 At3g08970 过表达载体的构建
• 1.6 At3g20310 过表达载体的构建
• 2 过表达载体 bar 基因的验证
• 3 拟南芥转基因阳性植株的获得
• 4 克隆基因的表达检测分析
• 4.1 克隆基因的时空表达分析
• 4.2 克隆基因的芯片结果验证
• 4.3 突变体的过表达分析
• 5 转基因植株的菌核病抗性分析
• 5.1 转At1g07890 基因植株的菌核病抗性分析
• 5.2 转At1g64160 基因植株的菌核病抗性分析
• 5.3 转At2g39350 基因植株的菌核病抗性分析
• 5.4 转At2g45570 基因植株的菌核病抗性分析
• 5.5 转At3g08970 基因植株的菌核病抗性分析
• 5.6 转At3g20310 基因植株的菌核病抗性分析
• 第四部分 小结与讨论
• 1 实验小结
• 2 讨论
• 2.1 下一步工作
• 2.2 实验中存在的问题
• 2.3 相关基因的功能讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢