楊盤(pán)二孢菌誘導(dǎo)的楊樹(shù)差異表達(dá)基因的功能分析和染色體定位.pdf

1、楊樹(shù)黑斑病是由楊盤(pán)二孢菌引起的，是楊屬樹(shù)種主要的病害之一。為了從整理上進(jìn)一步了解楊樹(shù)抗黑斑病過(guò)程中相關(guān)基因的表達(dá)情況，從病原菌接種72 h后的楊樹(shù)葉片構(gòu)建的2個(gè)cDNA文庫(kù)中挑選2,952個(gè)克隆制定楊樹(shù)cDNA芯片(片內(nèi)重復(fù)三次)，分別取接種4 h、24 h、48 h、72h和7d后的葉片RNA為材料，以接種前的葉片RNA為共同對(duì)照，采用反轉(zhuǎn)第一鏈雙色熒光標(biāo)記法標(biāo)記樣本并進(jìn)行芯片雜交，研究不同接種時(shí)間的基因表達(dá)譜。結(jié)果表明：在接種的最初

2、階段(4 h)有525個(gè)基因被誘導(dǎo)，其中235個(gè)被誘導(dǎo)上調(diào)，在隨后的幾天內(nèi)，被誘導(dǎo)的基因不斷增加，72 h最多，共801個(gè)，7 d被誘導(dǎo)的基因最少，77個(gè)(被誘導(dǎo)克隆34個(gè))。在整個(gè)過(guò)程中，共有1，368個(gè)克隆(1，160個(gè)基因)被不同程度地誘導(dǎo)。從誘導(dǎo)強(qiáng)度上看，在接種24 h和72 h誘導(dǎo)強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，接種7天后，大多數(shù)基因都恢復(fù)到正常表達(dá)水平。被誘導(dǎo)基因的數(shù)目和表達(dá)豐度的變化間接反映了植物對(duì)病原脅迫的應(yīng)答反應(yīng)過(guò)程。 根據(jù)擬南

3、芥功能分類標(biāo)準(zhǔn)及楊樹(shù)基因組信息，對(duì)1，160個(gè)受楊盤(pán)二孢菌誘導(dǎo)的基因進(jìn)行功能分析和染色體定位。分析表明，該1，160個(gè)差異表達(dá)基因分別屬于11個(gè)功能類別，除了功能未知基因外，參與新陳代謝，防御反應(yīng)，信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄調(diào)控的基因最多，這四大類基因約占基因總數(shù)的42％。同時(shí)，1，160個(gè)差異表達(dá)基因中有926個(gè)基因被定位于19條染色體上，其中被定位于第Ⅱ條染色體上的差異基因最多，共102個(gè)(11.0％)，其次是第1條染色體，共93個(gè)(10％)，

4、被定位到第XⅦ條染色體上的差異基因最少，僅有11個(gè)，基因在染色體上的分布則表現(xiàn)為在部分染色體的末端區(qū)域存在大量的聚集，在中間區(qū)段則相對(duì)較少和排列稀疏，基因的這種分布情況與植物抗病的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。 WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物中最近發(fā)現(xiàn)的一類轉(zhuǎn)錄因子，研究發(fā)現(xiàn)該家族轉(zhuǎn)錄因子參與了植物防御反應(yīng)的應(yīng)答和多個(gè)信號(hào)途徑。本研究芯片分析顯示有四個(gè)WRKY轉(zhuǎn)錄因子被楊盤(pán)二孢菌誘導(dǎo)上調(diào)。使用RT-PCR對(duì)其中的兩個(gè)進(jìn)行進(jìn)一步的表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，在病