利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默技術(shù)(VIGS)解析受體類(lèi)激酶GmFLS2與GmBAK1在大豆抗病中的作用.pdf

1、在擬南芥中，位于細(xì)胞質(zhì)膜上的受體類(lèi)激酶(receptor-like kinase，RLKs)識(shí)別病原菌相關(guān)蛋白、啟動(dòng)防御反應(yīng)。FLS2(FLAGELLIN SENSING2)作為最早克隆的RLKs，它能夠識(shí)別細(xì)菌鞭毛蛋白N端的由22個(gè)氨基酸組成的肽段(flg22);BAK1(BRI1-ASSOCIATED KINASE1)是FLS2的共受體(co-receptor)，它通常與FLS2或其他PRRs結(jié)合形成二聚體識(shí)別病原菌中的配體。雖然R

2、LKs在擬南芥中的研究相對(duì)較為詳細(xì)，但在作物中的研究才剛剛開(kāi)始。本研究利用菜豆豆莢斑駁病毒(Beanpod mottle virus，BPMV)誘導(dǎo)的基因沉默技術(shù)(BPMV-VIGS)分別沉默大豆GmFLS2和GmBAK1兩個(gè)基因。經(jīng)RT-PCR分析確證GmFLS2及GmBAK1的確被沉默后，對(duì)沉默株分別進(jìn)行表型觀察與鑒定。表型分析表明GmFLS2沉默株在表型上與空載體對(duì)照株無(wú)顯著區(qū)別，但沉默GmBAK1后嚴(yán)重影響植株的生長(zhǎng)，植株出現(xiàn)嚴(yán)

3、重矮化，葉片表面出現(xiàn)HR細(xì)胞死亡(Hypersensitive response cell death)，莖部出現(xiàn)細(xì)胞壞死，經(jīng)大約30后植株死亡，說(shuō)明GmBAK1在大豆正常生長(zhǎng)發(fā)育及細(xì)胞死亡過(guò)程中均起著關(guān)鍵作用。與擬南芥中相似，沉默大豆GmFLS2以及GmBAK1顯著降低了對(duì)兩種細(xì)菌大豆斑疹病菌(Xanthomonas campestris pv.Glycines，Xag)大豆斑點(diǎn)病菌(Pseudomonas syringae pv.G

4、lycinea，Psg)的抗性，說(shuō)明GmFLS2以及GmBAK1在識(shí)別細(xì)菌及激活防御反應(yīng)中起著重要的作用。出乎意料的是GmBAK1沉默植株對(duì)大豆花葉病毒(Soybean mosaic virus，SMV)的抗性顯著增強(qiáng)，表明其在細(xì)菌及病毒的防御反應(yīng)中起著截然不同的作用。激酶分析表明沉默GmFLS2顯著降低了flg22誘導(dǎo)的GmMPK6的激活，暗示GmFLS2識(shí)別病原菌后是通過(guò)激活GmMPK6信號(hào)途徑從而達(dá)到增強(qiáng)防御反應(yīng)的能力。本研究為揭