超量表達果蠅Drosomycin基因提高植株的抗病能力.pdf

1、真菌病害大面積發(fā)生導(dǎo)致作物減產(chǎn),如何有效控制病害成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要問題。長期以來,化學(xué)農(nóng)藥是控制作物病害的主要手段,但大量使用易導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性,同時造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。因此,獲得廣譜的抗真菌基因新資源、培育抗病新品種,成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的迫切要求。利用基因工程手段將抗病基因轉(zhuǎn)入植物以提高植物自身抗病性,進而培育抗病新品種,是目前減輕植物病害發(fā)生和減少農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失的重要途徑。由于缺乏高效、廣譜的抗病基因,利用基因工程手段提高植物

2、抗病性的策略大多處于試驗階段。因此,獲得高效廣譜的抗病基因,分析其對植物抗病性的影響是植物抗病基因工程發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
　　 Drosomycin(Drs)是果蠅受病原真菌侵染時產(chǎn)生的一類抗菌肽。研究表明,Drosomycin與植物防御素具有共同的起源,能夠抑制多種真菌生長,具有高效廣譜的抗真菌活性。迄今為止,Drosomycin在植物抗病性方面的研究和應(yīng)用均未見報道。為分析Drosomycin基因在植物抗病基因工程方面的應(yīng)用價

3、值,我們構(gòu)建了由CMV35S啟動的p5-Drosomycin植物表達載體,利用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化方法,將目的基因分別轉(zhuǎn)入煙草和番茄,對獲得的轉(zhuǎn)基因陽性植株進行了抗病性檢測。主要結(jié)果如下:
　　 1、超量表達Droaomycin基因不影響煙草和番茄的正常生長發(fā)育
　　 Real-time PCR分析和表型觀察結(jié)果顯示,Drosomycin基因能在煙草和番茄中正常表達且不影響煙草和番茄植株的正常生長發(fā)育。
　　

4、 2、轉(zhuǎn)Drosomycin基因煙草對多種植物病原菌具有較強的抗性
　　 T0代抗性較好的轉(zhuǎn)基因煙草株系繼續(xù)種植T1代。T1代離體葉片抗病結(jié)果顯示,與WT相比,轉(zhuǎn)Drosomycin基因的煙草對煙草赤星病、棉花黃萎病、棉花枯萎病均表現(xiàn)出較強的抗性,抗性與表達量呈正相關(guān)。
　　 3、轉(zhuǎn)Drosomycin基因煙草葉片蛋白能夠抑制多種真菌生長
　　 為了驗證Drosomycin對其它病原真菌的抗性,我們提取了轉(zhuǎn)基因煙

5、草葉片總蛋白和胞間液蛋白。SDS-PAGE結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因株系中存在與Drosomycin分子量大小一致的特異條帶。平板抑菌實驗結(jié)果顯示,與野生型相比,轉(zhuǎn)基因煙草總蛋白和胞間液蛋白對白菜黑斑病菌、花生黑斑病菌和玉米小斑病菌的生長均具有明顯抑制作用。
　　 4、轉(zhuǎn)Drosomycin基因番茄對棉花黃萎病和棉花枯萎病表現(xiàn)出較強的抗性
　　 對T0代轉(zhuǎn)基因番茄接種黃萎病菌和棉花枯萎病菌進行抗病性篩選,其中Drs-4株系表現(xiàn)出較