玉米NPR類基因的克隆及功能初步分析.pdf

1、為適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境并抵抗環(huán)境中病原菌的侵害，植物在長期進化的過程中自身形成了多種復(fù)雜的防御機制。系統(tǒng)獲得性抗性(SAR)就是一種重要防御機制?？寺∮衩譙AR系統(tǒng)的NPR類關(guān)鍵基因，對培育抗病能力強的玉米新品種具有重要意義。本實驗利用玉米全基因組數(shù)據(jù)庫資源和反轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)，克隆獲得了一個玉米NPR類基因，對這個基因的特征及功能進行了分析，獲得如下主要結(jié)果：
　　 1、該基因全長1434bp，編碼477個氨基酸，序列登錄NCBI網(wǎng)站

2、，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與已登錄的玉米NPRl基因(登錄號NM001154115)相似性99％，氨基酸相似性100％，因此，我們將獲得的基因命名為ZmNPR1，其蛋白質(zhì)分子量Mw=53.30kD，等電點pI=5.68；
　　 2、克隆的ZmNPR1與擬南芥和水稻NPR基因家族成員進行了序列比對分析，結(jié)果顯示ZmNPR1與水稻OsNPR2具有較高的同源性，包含兩個保守結(jié)構(gòu)域POZ/BTB位點和Ankyrin repeat錨蛋白重復(fù)位點。

3、　　 3、利用基因槍技術(shù)將含有ZmNPR1基因的融合載體導入洋蔥表皮細胞，結(jié)果顯示ZmNPR1主要在細胞核中發(fā)揮作用。
　　 4、分別用一定濃度水楊酸、茉莉酸甲酯、玉米矮花葉病毒和玉米小斑病原菌處理玉米葉片，利用半定量PCR技術(shù)，分析了這四種處理下ZmNPR1基因和玉米防衛(wèi)基因PAL(苯丙氨酸解氨酶)表達情況，結(jié)果顯示，水楊酸和兩種病原物的處理可以誘導ZmNPR1基因和PAL基因的表達，而茉莉酸甲酯處理下基因的表達受到抑制。<

4、br>　　 5、構(gòu)建了ZmNPR1過量表達載體和RNAi干涉載體并通過原位轉(zhuǎn)化技術(shù)導入玉米中，共獲得19株干涉植株，對其中10株進行 PCR檢測，結(jié)果均為陽性。
　　 6、對獲得的干涉植株體內(nèi)游離態(tài)水楊酸(SA)含量進行測定，結(jié)果顯示干涉植株水楊酸的含量相比于對照平均下降了51％。
　　 上述結(jié)果均顯示了克隆的ZmNPR1基因與玉米的抗病性相關(guān)。SAR是植物抵抗疾病系統(tǒng)的重要組成部分，而NPR類基因是SAR系統(tǒng)中的關(guān)鍵