類(lèi)受體激酶基因StSERK3A-BAK1在馬鈴薯晚疫病性抗中的功能分析.pdf

1、由致病疫霉[Phytophthorainfestans(Mont.)deBary]引起的馬鈴薯晚疫病，是馬鈴薯的一種毀滅性病害。植物對(duì)病原菌識(shí)別并作出防御反應(yīng)是植物先天免疫的特征，根據(jù)不同的識(shí)別物質(zhì)和機(jī)制將植物先天免疫分為病原相關(guān)分子模式(PAMPs)誘發(fā)的免疫(PTI)和病原效應(yīng)子(Effector)誘發(fā)的免疫(ETI)。PTI作為植物抵抗病原菌入侵的第一道防線在植物的抗病反應(yīng)中起到重要作用。因PTI無(wú)差別抵御各種病原菌的入侵而表現(xiàn)為

2、廣譜抗性，因此對(duì)PTI作用機(jī)制的研究對(duì)馬鈴薯抗病育種具有重要的應(yīng)用價(jià)值。SERK3在模式植物擬南芥中作為PTI關(guān)鍵信號(hào)傳導(dǎo)組份在抗病免疫應(yīng)答中起著重要作用。在本氏煙草中沉默其同源(orthologous)基因NbSERK3后本氏煙草晚疫病抗性明顯下降。前期研究在從馬鈴薯上克隆得到StSERK3A/BAK1基因。本試驗(yàn)旨在通過(guò)分析StSERK3A/BAK1基因的表達(dá)模式，轉(zhuǎn)基因株系的抗病性鑒定，蛋白互作分析等內(nèi)容初步探尋StSERK3A/

3、BAK1基因在馬鈴薯PTI途徑中的作用。主要研究結(jié)果如下:
　　1.生物和非生物脅迫誘導(dǎo)基因表達(dá)結(jié)果分析顯示，馬鈴薯葉片受到晚疫病菌、SA、MeJA、ETH和機(jī)械傷害脅迫處理時(shí)StSERK3A/BAK1基因表達(dá)水平基本維持在一定范圍內(nèi)，無(wú)明顯的上調(diào)或下調(diào)現(xiàn)象，說(shuō)明該基因在馬鈴薯中屬于組成型表達(dá)基因。
　　2.獲得了超量表達(dá)和沉默StSERK3A/BAK1的鄂馬鈴薯3號(hào)(E3)和本氏煙草轉(zhuǎn)基因株系。馬鈴薯離體葉片上接種晚疫病菌

4、抗性鑒定表明，與對(duì)照相比，超量株系的晚疫病抗病性沒(méi)有明顯提升，但沉默株系病斑面積較大和擴(kuò)展速度較快，抗病性明顯下降。活體接種PVYN∶O病毒結(jié)果表現(xiàn)為干涉株系病癥比超量株系和對(duì)照明顯。
　　3.qRT-PCR分析轉(zhuǎn)基因株系信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑相關(guān)基因表達(dá)量顯示，在不接種病原菌的情況下SA、JA信號(hào)途徑基因表達(dá)量沒(méi)有明顯的上調(diào)或下調(diào)表達(dá)，而與MAPK途徑和活性氧爆發(fā)相關(guān)的基因表現(xiàn)為超量株系上調(diào)表達(dá)，干涉株系下調(diào)表達(dá)。
　　4.利用雙分