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文檔簡介
1、水稻白葉枯病是世界水稻生產(chǎn)中最重要的細菌性病害之一,白葉枯病細菌.水稻的互作是研究病原菌-植物互作的模式系統(tǒng)。寄主粳稻日本晴、秈稻9311以及白葉枯病原菌株。PX099、KACC、MAFF基因組測序已經(jīng)完成,使水稻白葉枯病成為一個寄主和病原菌基因組都已經(jīng)測序的重要農(nóng)作物病害,為深入探究病原菌與寄主的分子互作提供了重要的生物信息基礎(chǔ)。
無毒基因作為與寄主互作的重要因子,決定著病原菌與寄主互作時的親和反應(yīng)與非親和反應(yīng):在含有相
2、應(yīng)的抗病基因植株上表現(xiàn)為非親和反應(yīng),而在感病植株中表現(xiàn)為親和反應(yīng)。研究植物抗病基因?qū)?yīng)的無毒基因,有利于揭示病原菌與寄主分子互作的細節(jié),闡明寄主的抗病分子機制,對水稻抗病育種具有重要意義。
本實驗室前期發(fā)掘的Xa32是一個來源于野生稻的抗病譜廣、顯性、全生育期抗性的抗白葉枯病基因。本研究篩選Xa32對應(yīng)的自葉枯病菌無毒基因突變體,對于研究Xa32基因的抗病機制具有重要的意義。目前為止克隆得到的白葉枯病菌無毒基因均為TAL
3、effector家族基因,因此,獲得PX099中 TAL effector基因的相鄰基因并對其功能進行整理和預測,有利于了解 TAL effector在PX099中的分布,并結(jié)合側(cè)翼序列分析的結(jié)果進行預測。
為獲得avrXa32,本研究對PX099的Tn5-突變體庫進行了大規(guī)模的接種篩選,對突變體菌進行了分子鑒定,分離了突變體插入位點的側(cè)翼序列并進行了生物信息學分析,獲得的結(jié)果如下:
1.利用人工剪葉接種法,
4、在水稻導入系C4064(含有Xa32)上,大規(guī)模接種PX099的Tn5-突變體庫,篩選使C4064致病的突變體菌株。初篩中,每個菌株接種1個植株,獲得了122個候選致病突變體菌株;復篩中,每個菌株接種C4064植株2株,并以感病品種JG30做對照,最終確認6個能夠克服Xa32抗性的致病突變體菌,編號為KXM2、KXM12、KXM22、KXM24、KXM66和KXM71。
2.對獲得的突變體菌,進行了分子檢測。利用PCR的方
5、法檢測了初篩獲得的122個使C4064感病的候選突變體菌株,以野生型菌PX099為對照,發(fā)現(xiàn)突變體中均能擴增出Tn5的目的條帶,表明致病突變體是由Tn5插入引起的。利用Southern雜交的方法檢測了復篩確認的6個突變體菌的Tn5拷貝數(shù),發(fā)現(xiàn)只有KXM22為雙拷貝插入,其余均為單拷貝插入。
3.利用PCR.Walking的方法分離并獲得了其中4個突變體菌Tn5插入位點的側(cè)翼序列。利用生物信息學的辦法對插入位點突變的基因進行
6、分析。通過與NCBI比對,獲得了4個突變體菌株插入位點側(cè)翼序列的比對信息,KXM2、KXM12、KXM22、KXM71插入位點分別編碼ISX006transposase,Na+symporter,ISX08 Transposase和乙酰胞壁酸脫氫酶與腺苷酸激酶之間序列。
4.通過基因組信息獲得了PX099中各 TAL effector基因座相鄰的基因及功能,發(fā)現(xiàn)TALeffector基因座的兩邊存在顯著的遺傳學特征,如插入
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