基于GWAS定位的番茄灰霉菌抗性相關(guān)基因GW9和GW13的功能鑒定.pdf

1、本論文是基于對(duì)300多份番茄重測序材料接種灰霉菌，將其病斑面積與測序結(jié)果進(jìn)行GWAS（Genome-wide association study）關(guān)聯(lián)分析，候選出抗性基因。對(duì)初步候選的基因進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化，并對(duì)轉(zhuǎn)化植株進(jìn)行多次重復(fù)接病處理后，篩選出穩(wěn)定抗性或感性基因，同時(shí)對(duì)其功能進(jìn)行了鑒定。初步結(jié)果如下:
　　1.對(duì)GWAS候選基因的T0代超量轉(zhuǎn)基因材料進(jìn)行接種鑒定，初步篩選出相對(duì)于對(duì)照偏感或偏抗的候選基因材料。
　　2.對(duì)候選

2、基因的T1、T2代進(jìn)行重復(fù)抗性鑒定，進(jìn)一步篩選出穩(wěn)定抗、感材料GW13以及GW9。與對(duì)照相比，GW13超量表達(dá)植株表現(xiàn)偏抗的表型，而GW9超量表達(dá)植株表現(xiàn)出偏感的表型，其他方面并無明顯差異的表型。
　　3.分別分析GW9以及GW13兩個(gè)基因在A57中受灰霉菌的誘導(dǎo)程度，結(jié)果表明兩個(gè)基因在對(duì)灰霉菌較抗的TS材料中表達(dá)量均不同程度的提高，而在對(duì)灰霉菌較感的TS材料中表達(dá)量均不同程度的下降，說明兩個(gè)基因都受到灰霉菌的誘導(dǎo)表達(dá)，但是具體機(jī)

3、制并不清楚。
　　4.對(duì)GW9和GW13兩個(gè)基因SNP位點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn)，在不同的抗感TS材料中，GW13編碼框內(nèi)有一個(gè)SNP位點(diǎn)的差異。GW9的編碼框內(nèi)并沒有檢測到SNP位點(diǎn)的差異，但是在其5'端上游2k的啟動(dòng)子區(qū)域有個(gè)別堿基的差異，我們推測GW9受其他基因的調(diào)控，使轉(zhuǎn)基因材料功能變化。但是GW9功能的獲得原因還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。
　　5.酵母雙雜釣出與GW9互作的基因:SRC2同源基因以及富含CHP類鋅指蛋白。這兩個(gè)基因都被報(bào)道

4、參與植物的抗逆性。其中，SRC2同源基因參與活性氧的調(diào)控。
　　6.對(duì)GW9超量表達(dá)的株系進(jìn)行接種灰霉菌處理，并對(duì)其處理前后進(jìn)行DAB染色，結(jié)果顯示，超量表達(dá)GW9的轉(zhuǎn)基因材料清除活性氧的能力要顯著弱于對(duì)照。
　　7.在GW9以及GW13的轉(zhuǎn)基因材料中，對(duì)幾個(gè)已經(jīng)報(bào)道過的抗病信號(hào)途徑中的標(biāo)記基因進(jìn)行表達(dá)量檢測，GW9中均出現(xiàn)不同程度的上調(diào)或者下調(diào)。在GW9轉(zhuǎn)基因株系中，與清除活性氧相關(guān)的幾個(gè)基因如SOD、POD、CAT等表達(dá)

5、量上調(diào)的幅度最大。而在GW13轉(zhuǎn)基因株系中，乙烯信號(hào)途徑的標(biāo)記基因ERF1b以及茉莉酸信號(hào)途徑的標(biāo)記基因PI-Ⅰ、PI-Ⅱ在GW13轉(zhuǎn)基因超量植株中表達(dá)量顯著上調(diào)，而水楊酸信號(hào)途徑的標(biāo)記基因在NPR1在GW13轉(zhuǎn)基因超量植株中的表達(dá)量出現(xiàn)一定的下調(diào)。
　　8.在激素ET、ABA突變體中分別分析兩個(gè)基因的表達(dá)量，GW9及GW13兩個(gè)基因的表達(dá)量均下調(diào)，結(jié)果表明兩個(gè)基因有可能均參與到激素信號(hào)途徑中，并可能受到兩種激素的負(fù)向調(diào)控。但有關(guān)