簇毛麥儲藏蛋白基因的克隆及小麥的抗白粉病育種.pdf

1、為了挖掘小麥近緣禾草簇毛麥（Dasypyrum villosum L．，2x）的優(yōu)質(zhì)谷蛋白基因資源，利用基因組PCR技術(shù)，從簇毛麥基因組中克隆了2個高分子量麥谷蛋白亞基基因（Dv-1，Dv-2）和1個γ-醇溶蛋白基因（Dv-γ）。Dv-1和Dv-2分別為960和1158個核苷酸，序列分析表明，它們都屬于y型高分子量麥谷蛋白亞基基因。 Dv-2具有y型亞基的典型特征，而Dv-1的N-端保守區(qū)與典型的y型高分子量麥谷蛋白亞基相比少

2、了2個半胱氨酸殘基（只有3個半胱氨酸殘基），但是其重復區(qū)符合y型亞基的特點（即由六肽、九肽組成），聚類分析中也歸為y型高分子量麥谷蛋白亞基基因。Dv-γ含894個核苷酸，通過序列比對發(fā)現(xiàn)它與已知的γ-醇溶蛋白有著高度的相似性，包含5個典型的結(jié)構(gòu)域，其中含有8個保守半胱氨酸殘基。進化分析表明，本文克隆的Dv-1和Dv-2（V基因組）與來自纖毛披堿草StH基因組的HMW-GS基因具有較近的親緣關(guān)系；Dv-γ與亞家族I中的γ-醇溶蛋白基因親緣

3、關(guān)系較近。谷蛋白中半胱氨酸殘基的數(shù)目和位置與面粉的品質(zhì)相關(guān)。本實驗中 Dv-1由于半胱氨酸殘基數(shù)的缺失，可能影響到其在面粉大聚體形成中的作用。 小麥白粉病（Powdery mildew）是世界范圍內(nèi)小麥生產(chǎn)的主要病害之一，嚴重影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。由于小麥白粉病病原菌生理小種多、變異快，因此培育和推廣抗病品種是防治小麥白粉病最為經(jīng)濟、安全和有效的途徑。由于大麥mlo基因的隱性純合體（即mlo植物）對白粉病具有廣譜抗性。小麥mlo基因

4、cDNA與大麥有92％的同源性，克隆小麥mlo基因cDNA，通過農(nóng)桿菌侵染等方法使內(nèi)含子發(fā)夾結(jié)構(gòu)（ihpRNA）整合到植物基因組可實現(xiàn)持久RNAi，而利用RNA干擾技術(shù)減弱或抑制其內(nèi)源mlo基因的表達，則有望提高小麥對白粉病的抗性。 本研究在小麥mlo基因cDNA片段（1434bp）的3’編碼區(qū)（即MLO蛋白的C端），選擇預計抑制效率較高的部分序列，構(gòu)建了植物RNAi表達載體pTCK-Cmlo，并轉(zhuǎn)化了對白粉病敏感的小麥優(yōu)良品種