水稻抗病相關(guān)基因OsDR2的分離克隆和功能鑒定.pdf

1、水稻是世界上重要的糧食作物,但病蟲害的影響常常造成其產(chǎn)量和品質(zhì)的下降.因此,了解病害的發(fā)病機(jī)制,探索植物的抗病機(jī)理將有助于控制植物病害的發(fā)生,減少植物病害所帶來的損失.該研究即是通過分離克隆該cDNA片段所屬的基因并進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化,進(jìn)一步驗(yàn)證該基因在植物抗病反應(yīng)中的作用.根據(jù)最新公布的信息做BLAST分析,EI5P11 cDNA序列與水稻基因組的第七條染色體上的BAC克隆AP003846中一段序列高度同源(identity值為94﹪,[E

2、]值為0.0),基因轉(zhuǎn)錄區(qū)長(zhǎng)2264bp,編碼一推定的Nt-gh3蛋白,共605個(gè)氨基酸.由于該基因與抗病反應(yīng)存在一定的相關(guān)性,因此將其命名為OsDR2.對(duì)基因編碼的蛋白進(jìn)行三級(jí)結(jié)構(gòu)及功能的分析后發(fā)現(xiàn),其屬于一類熒光素酶的超家族.同時(shí),在水稻基因組中,還存在一些與其同源的拷貝分布在不同的染色色體上.通過3'-RACE(3'-rapid amplification of cDNA end)及RT-PCR(reverse transcrip

3、tion-ploymerase chain reaction)的分析,確定OsDR2基因的終止位點(diǎn)及基因中內(nèi)含子的位置和大小.并進(jìn)一步通過Northern雜交驗(yàn)證基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的大小.OsDR2基因的遺傳轉(zhuǎn)化工作分為兩部分進(jìn)行:第一部分的工作是將該基因克隆到含ubiqitin啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)化載體pU1301上,由農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)入感病的粳稻品種牡丹江8號(hào);第二部分是采用RNA干擾技術(shù)抑制OsDR2基因的表達(dá).并進(jìn)一步結(jié)合轉(zhuǎn)化植株的性狀及該基因與其

4、它抗病相關(guān)基因的表達(dá)情況,說明其在植物抗病反應(yīng)過程中所起到的作用.在OsDR2基因超量表達(dá)的實(shí)驗(yàn)中,轉(zhuǎn)基因植株中有部分出現(xiàn)形態(tài)矮小、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、不抽穗結(jié)實(shí)等特征.并且通過對(duì)部分植株的RT-PCR和Northern雜交分析,在未進(jìn)行病原物接種的情況下,與未轉(zhuǎn)基因的牡丹江8號(hào)、抗性品種IRBB4及C101LAC相比,這些形態(tài)矮小的植株中OsDR2基因的表達(dá)量要高的多,而在對(duì)照植株及形態(tài)正常的轉(zhuǎn)基因植株中的表達(dá)量極低.現(xiàn)初步推測(cè),該基因的表