大豆胞囊線蟲誘導相關啟動子的篩選及大豆GmWRP1和GmExo70J蛋白功能鑒定.pdf

1、大豆是世界范圍內重要的經(jīng)濟作物，也是我國最重要的糧食作物與經(jīng)濟作物之一，關系到我國糧食安全戰(zhàn)略性布局，同時大豆的產(chǎn)量與品質也與大眾的生活息息相關。近年來，全球氣候變化加劇，我國嚴寒、高溫、干旱、洪澇災害頻發(fā)，同時自然災害會連鎖引發(fā)一系列病蟲災害，生物脅迫與非生物脅迫共同威脅著大豆的產(chǎn)量與品質。因此，通過遺傳學、分子生物學等微觀層面研究植物響應脅迫機制，并鑒定重要基因的功能，然后利用生物技術手段提高大豆的抗病抗逆性及品質，對保證我國大豆產(chǎn)

2、業(yè)健康發(fā)展起著重要作用。本文先以大豆(Glycine max)為材料，研究了大豆胞囊線蟲(Soybean cyst nematode，SCN)誘導相關基因NIG(Nematode induced-gene)的啟動子受大豆胞囊線蟲的誘導啟動情況，初步鑒定出受大豆胞囊線蟲特異性誘導啟動的啟動子，對大豆胞囊線蟲抗性相關機理研究與大豆胞囊線蟲抗性轉基因品種培育起到積極的作用。另外以大豆(Glycine max)為材料，運用amiRNA(Arti

3、ficial microRNA)及VIGS(Virus-induced gene silencing)基因沉默技術研究GmExo70J、Gm WRP1基因與大豆根瘤及大豆葉片衰老的關系，為提高大豆的產(chǎn)量與品質有著積極的現(xiàn)實意義。所得主要結果有:
　　1.篩選出受大豆胞囊線蟲特異性誘導的啟動子
　　NIG基因受大豆胞囊線蟲的誘導表達量會有所上調，所以NIG基因有可能與大豆胞囊線蟲的抗性具有相關性。利用Promter-GUS融合

4、方法指示啟動子的受誘導情況，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導獲得NIG Promoter-GUS發(fā)狀根，接種大豆胞囊線蟲5/10天后與對照比較，篩選出NIG7 Promoter、NIG13Promoter受大豆胞囊線蟲特異性誘導啟動。
　　2.發(fā)現(xiàn)了GmExo70J、GmWRP1能夠促進大豆結瘤利用AmiRNA(Artificial microRNA)技術沉默GmExo70J、GmWRP1的表達，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導獲得GmExo70J、GmWR

5、P1-amiRNA發(fā)狀根，接種根瘤菌30天后，與對照比較發(fā)現(xiàn)GmExo70J7、GmExo70J9、GmWRP1-amiRNA發(fā)狀根單位質量的根瘤數(shù)顯著減少，說明GmExo70J、GmWRP1會促進大豆結瘤。
　　將GmExo70J7、GmExo70J9的Promoter與GUS融合，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導獲得GmExo70J7、GmExo70J9 Promoter-GUS發(fā)狀根后，接種根瘤菌3天后與對照比較，發(fā)現(xiàn)接種根瘤后GmExo

6、70J7、GmExo70J9 Promoter的啟動受到顯著的抑制。說明過多的根瘤會拮抗GmExo70J7、GmExo70J9 Promoter的啟動，從而一定程度上抑制根瘤的產(chǎn)生，通過負反饋調節(jié)機制使根瘤數(shù)量處在穩(wěn)態(tài)水平。
　　3.發(fā)現(xiàn)了GmExo70J7、GmExo70J8能夠延緩大豆葉片衰老
　　利用Virus induced gene silencing(VIGS)技術，通過基因槍介導沉默GmExo70J的表達，降低