小麥UDP-葡萄糖基轉移酶基因Ta-UGT3的表達載體構建和轉化小麥研究.pdf

1、小麥赤霉病(Fusarium head blight，F(xiàn)HB)是一種由鐮刀菌引起的世界性的真菌病害。FHB不僅降低作物產量，而且在侵染小麥穗組織的過程中產生的禾谷鐮刀菌毒素嚴重影響籽粒品質，危害人畜健康。脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(Deoxynivalenol，DON)是最主要的一類毒素。DON還抑制真核生物細胞的蛋白質合成，被認為是赤霉病的致病因子(Bai et al.，2001)。培育抗病品種是目前控制小麥中DON含量的最有效方法。

2、　　 望水白表現(xiàn)高抗赤霉病，籽粒中DON積累量也明顯低于其他小麥品種。本課題組應用芯片雜交結合cDNA文庫篩選，在望水白中克隆了一個小麥二磷酸尿核甘葡萄糖基轉移酶基因(Ta-UGT3)。Ta-UGT3定位于與望水白抗赤霉病或抗DON的QTL相同的染色體3BS上，RT-PCR結果顯示Ta-UGT3受DON誘導上調表達；對擬南芥轉Ta-UGT3轉基因植株DON抗性驗證結果顯示，該基因在擬南芥體內的過量表達在一定程度上可以增強擬南芥幼苗對D

3、ON的耐受力，推測Ta-UGT3與抗赤霉病或抗DON密切相關。
　　 為進一步研究該基因在小麥抗赤霉病中的功能，本研究構建了在35S強啟動子控制下的Ta-UGT3基因的表達載體pBI-Ta-UGT3。對所構建的融合表達載體pBI-Ta-UGT3的進行PCR檢測和BamHⅠ、KpnⅠ雙酶切，結果顯示基因Ta-UGT3已經成功構建到融合表達載體中。利用基因槍法將pBI-Ta-UGT3和攜帶Bar基因的表達載體pAHC25共轉化高感赤

4、霉病的小麥品種Alondra’s，共獲得108再生T0代植株。T0代轉基因植株的GUS染色檢測結果顯示：在108個T0代單株中，有33株的后代根尖被染成藍色。根據GUS染色結果，在T0代植株中選取12個株系種植于江浦赤霉病大棚中，利用35S啟動子和Ta-UGT3基因拼接引物對T0植株進行PCR檢測。結果發(fā)現(xiàn)，4株轉入了Ta-UGT3基因。對這4個T0代株系的T1代植株進行PCR檢測，結果顯示，Ta-UGT3基因產生了分離，運用χ2測驗對

5、陽性植株和陰性植株分離比例進行分析，發(fā)現(xiàn)只有T0-92衍生T1株系的陽性植株與陰性植株分離比例符合3:1，其余三個株系比例接近1:1，進一步證明了Ta-UGT3基因已整合進受體基因組。對4個T0代衍生株系的T1代轉化植株利用單花滴注法進行赤霉病抗性鑒定，所得數據運用SAS軟件中兩樣本均值的雙尾t檢驗統(tǒng)計分析。結果顯示：在鑒定的所有T1代陽性轉基因植株中，接種B4-1或者F0609類型赤霉菌后，與受體對照相比，四個株系T1代陽性轉基因植株