稻瘟菌候选致病相关基因的功能验证

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:assembly2010
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稻瘟病是水稻的三大病害之一,严重威胁水稻生产。如何培育持久抗病的水稻品种以及寻找更有效的抗病策略是水稻生产的迫切要求。为此,必须深入研究水稻抗病和稻瘟菌致病的分子遗传机理。近年来,人们利用T-DNA插入突变、基因芯片、抑制差减杂交(SSH)、数量性状基因座(QTL)定位等多种手段,在稻瘟菌中筛选到许多候选致病基因,为深入研究稻瘟菌致病分子机理提供了重要信息。然而,这些候选基因的功能还有待验证,其可靠性还有待评估。为此,本研究对不同技术获得的稻瘟菌候选致病基因进行比较,并采用基因敲除的方法对一些候选基因的功能进行验证。主要结果如下:1、前人通过QTL定位结果与基因芯片结果的比较,找到了9个候选稻瘟菌致病基因。本研究对其中4个候选基因进行了敲除,结果发现这些基因的功能缺失都不引起稻瘟菌表型的变化和致病性的减弱,因此认为这些基因与致病性无关。该结果也暗示,根据QTL与差异表达基因的位置重叠来寻找致病性基因的成功率可能是很低的。2、前人利用T-DNA插入突变和基因芯片分析,得到了两个稻瘟菌候选致病相关基因列表,分别包含1024和236个基因。我们把T-DNA插入基因内部的突变称为Ⅰ型突变,而将T-DNA插在基因外面的突变称为Ⅱ型突变。本研究对两个候选基因列表进行了比较,发现两者间只有13个基因是重叠的,且其中多数属于Ⅱ型突变。进一步对其中4个属于Ⅱ型突变的基因成功地进行了敲除,结果都不能引起稻瘟菌表型或致病性的变化。该结果说明,两个基因列表之间不存在相关,且两个列表中大多数基因与致病性无关。因此,对于T-DNA插入突变和基因芯片鉴定出的候选致病基因必须谨慎接受,必须通过严格的试验验证才能确认,加以应用。3、从前人通过SSH技术筛选到的稻瘟菌候选致病基因列表中选取一个核膜相关基因MGG06001,对其进行功能验证。结果发现,该基因敲除突变株菌落形态明显改变:生长速度缓慢,菌丝明显变短,产孢量明显下降。
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