小麥抗葉銹近等基因系TcLr38的差異表達分析.pdf

1、由小麥葉銹菌(Puccinia triticina)引起的小麥葉銹病是世界性的小麥病害之一，也成為限制我國小麥優(yōu)質、高產和穩(wěn)產的重要因素之一。來自中間偃麥草的小麥抗葉銹基因Lr38則表現(xiàn)出優(yōu)良的抗銹性，是一個應用潛力很大的由主效基因控制的抗病基因。因此，揭示出小麥抗葉銹近等基因系TcLr38中與抗病基因表達相關的目的片段并進行克隆測序及分析具有重要意義。
　　 本研究用對含有小麥抗葉銹基因Lr38的近等基因系材料TcLr38表現(xiàn)

2、型為(0;)，而對感病對照Thatcher表現(xiàn)型為(4)的小麥葉銹菌菌株05-22-65(THTS)，分別接菌于小麥抗葉銹近等基因系TcLr38和感病對照Thatcher，應用cDNA-AFLP技術從接種0h、6h、12h、20h、24h、36h、48h、60h、72h、96h的mRNA表達方面研究TcLr38與小麥葉銹菌互作時基因表達差異，結果如下：
　　 1.選用224對引物組合對TcLr38和感病親本Thatcher之間的

3、表達差異進行了分析，檢測到約11200條條帶，平均每一對選擇性引物可以獲得50條條帶。其中,76對引物能夠在小麥近等基因系TcLr38和感病對照Thatcher之間擴增出多態(tài)性條帶,28引物對能夠在TcLr38和Thatcher之間擴增出特異性條帶，多態(tài)性引物檢出率為33.9％。多態(tài)性條帶劃分為八種類型，三種可能與抗病相關，這三種類型為：Ⅰ型在接菌的TcLr38中特異性存在，為上調類型，共獲得19條條帶；Ⅱ型在接菌的TcLr38及未接菌

4、的TcLr38中都存在，為TcLr38中的特異性條帶，可能為組成型的表達產物；Ⅲ型在未接菌的TcLr38、接菌的Thatcher和未接菌的Thatcher都存在，在接菌的TcLr38中缺失或明顯減弱，為下調類型，共有8條條帶。
　　 2.對上述三種特異表達類型中21條特異表達片段進行序列測定和分析，經Blastx比對，有17個序列在數(shù)據庫中找到同源序列，同源性為28％～98％，15個序列為已知功能的基因。其中，蛋白激酶C、ATP

5、結合蛋白、受體類激酶、信號傳導組氨酸激酶(HPK)、肽酶家族M23、Dnak抑制蛋白DksA、甲硫氨酸t(yī)RNA合成酶、RanGTP酶激活蛋白1、烯酰輔酶A水合酶可能與抗病或防御相關。
　　 3.應用半定量RT-PCR技術對接種不同時間點(0h、6h、12h、16h、20h、24h、36h、48h、60h、72h、96h)的TcLr38和感病對照Thatcher進行了分析。RT-PCR分析表明，引物P-AT/M-CAC擴增的一條3

6、51bp的特異片段(推測為蛋白激酶C)，在接種與不接種葉銹菌的TcLr38中均存在，但其表達仍存在一定的變化，在葉銹菌處理葉片24h時表達量最高；DksA在葉銹菌處理的TcLr38葉片中6h開始表達,20h時表達量最高，而在未接種和未接種的Thatcher中任何時間點均未表達。研究結果表明小麥抗病過程中不同表達類型在葉片中具有不同的表達模式，DksA為經葉銹菌誘導表達的與抗病相關的物質，蛋白激酶C雖然在TcLr38中存在，但在葉銹菌的誘