转脂氧合酶Lox1基因水稻抗瘟性分析

论文摘要

脂氧合酶（Lipoxygenase,EC1.13.11.12,简称LOX）是脂氧合酶途径中的关键酶之一,在植物的防卫反应过程中起重要作用。为了研究水稻脂氧合酶在水稻抗稻瘟病过程所起的作用,本实验室曾经从与稻瘟菌非亲和互作的水稻中克隆了一种脂氧合酶基因（Lox1）,构建了其sense（1S）、antisense（1A）和hairpin（1H）结构的双元表达载体,并通过农杆菌介导法获得了转基因水稻。在此基础上,本研究对上述转Lox1基因水稻进行了转基因检测和抗瘟性分析。 潮霉素抗性分析表明,转基因的插入情况大多为单位点、单拷贝。分别对Lox1基因转sense、antisense和hairpin结构共135个株系的水稻T1、T2代植株进行了抗瘟性分析。1S结构转基因水稻接种亲和性稻瘟菌007小种,由感病性转变为抗病性:其中在62个转基因水稻株系中,有12个株系的T1、T2后代均发生了抗感病变化,另有1个只在T1后代发生了抗感病变化和28个株系只在T2后代发生了抗感病变化。1A和1H结构转基因水稻接种非亲和性稻瘟菌131小种,由抗病性转变为感病性:其中1A的30个转基因水稻株系中,有14个株系的T1、T2后代抗感病发生了变化,另外有7个株系只在T1代发生了抗感病变化和1个株系只在T2代发生了抗感病变化;1H的43个转基因水稻株系中,有6个株系的T1、T2后代发生了感病变化,另外有13个株系只在T1后代发生了抗感病变化和2个株系只在T2后代发生了抗感病变化。分别选取有抗感病变化的S结构9个株系、A结构5个株系和H结构5个株系作Southern杂交分析,结果表明所选转基因株系均来源于不同的独立转化事件,证明水稻表现出的抗感病变化与转入的基因有关。 转Lox1基因三种结构的抗感病性变化,证明了脂氧合酶在水稻抗稻瘟病中的作用,同时确认了脂氧合酶途径在植物防卫反应的重要作用。这对利用Lox1基因开展广谱、持久抗病育种具有指导意义。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 信号传导与植物防卫反应
• 1.1.1 活性氧和NO的抗病诱导效应
• 1.1.2 离子流与防卫反应的早期事件
• 1.1.3 水杨酸（Salicylic acid，SA）介导的抗病信号途径
• 1.1.4 茉莉酸（Jasmonic acid，JA）介导的抗病信号途径
• 1.1.5 蛋白质可逆磷酸化在植物防卫反应中的作用
• 1.2 植物防卫相关基因及产物
• 1.2.1 病程相关蛋白（pathogenesis-related proteins，PR）
• 1.2.2 细胞壁修饰的有关基因
• 1.2.3 植保素合成基因
• 1.3 植物中的脂氧合酶（LOX）
• 1.3.1 脂氧合酶途径
• 1.3.2 脂氧合酶的生化特征
• 1.3.3 脂氧合酶的生理学功能
• 1.4 本研究的立论依据及意义
• 第二章 转Lox1基因水稻植株的抗瘟性分析
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 供试水稻品种和稻瘟菌菌株
• 2.1.2 营养液、培养基和抗生素
• 2.1.3 潮霉素筛选
• 2.1.4 水稻幼苗栽培和接种
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 对转基因水稻受体的正确性检测
• 1代转基因水稻的抗瘟性检测'>2.2.2 T₁代转基因水稻的抗瘟性检测
• 2代转基因水稻的抗瘟性检测'>2.2.3 T₂代转基因水稻的抗瘟性检测
• 2.3 讨论
• 第三章 转Lox1基因水稻的转基因检测
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试水稻品种
• 3.1.2 缓冲液、营养液、培养基和抗生素
• 3.1.3 潮霉素筛选
• 3.1.4 水稻幼苗栽培和接种
• 3.1.5 水稻叶片基因组DNA的提取
• 3.1.6 水稻叶片基因组DNA的酶切
• 3.1.7 电泳、转膜及杂交
• 3.2 结果与分析
• 0、T₁代种子的潮霉素检测'>3.2.1 T₀、T₁代种子的潮霉素检测
• 3.2.2 转Lox1基因水稻的Southern检测
• 3.3 讨论
• 第四章 讨论与展望
• 参考文献
• 致谢