大豆抗病毒基因NL(G12g132200)的筛选鉴定及功能分析

来源 :内蒙古大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:whbniuniu
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大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)感染后大豆会出现叶片黄斑、卷曲及种粒斑驳等症状,从而使大豆的产量下降,造成经济损失。选育出具有抗病性的大豆株系是防治SMV最有成效的方式,而选育出抗病大豆株系的基础是鉴定出有效的抗病基因。已有研究报道Rsv1,Rsv3及Rsv4为大豆的抗性位点,但关于SMV抗性基因功能的研究却鲜有报道。本研究的目的就是筛选鉴定出对SMV具有抗性的大豆基因。此前,在烟草中发现了对烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)具有抗性的N蛋白,其属于NBS-LRR(nucleotide binding site leucine rich repeat)类蛋白。大豆基因组上具有与N基因同源的319条NBS-LRR类基因。本文选用对SMV敏感的合丰25大豆品系为受试植物,结合RNA-seq转录组测序技术,根据基因的差异表达及结构分析,筛选出了28条对SMV侵染响应的NBS-LRR类基因,并且对这些基因的表达量进行了q RT-PCR的验证。以大豆基因组作为模板成功克隆出其中23条NBS-LRR类基因,并顺利构建了相应的过表达载体。首先我们通过快速简便的本氏烟草瞬时转化系统检测这23条基因对TMV的抗性,筛选出一条对TMV具有抗性的基因,结合Wm82.a2.v1命名法及此基因的结构特点我们将其命名为NL(G12g132200)。Northern Blot实验进一步证明出NL(G12g132200)对TMV的扩增具有抑制作用。随后,我们发现NL(G12g132200)对SMV亦具有抗性。另外,有研究表明,植物激素水杨酸(salicylic acid,SA)在病原体侵染植物时会诱导病程相关蛋白(pathogensis-ralated,PR)的积累,从而使植物建立局部乃至系统获得性免疫反应。因此本文也探讨了SA与SMV侵染的后NBS-LRR类基因表达的相关性。通过向大豆施加外源性的水杨酸甲酯(methyl salicylate,MeSA),利用qRT-PCR对NL(G12g132200)等基因的表达量进行检测。结果表明,侵染SMV后,大豆中SA的水平及包括NL(G12g132200)在内的14条NBS-LRR类基因的表达量下降。而施加外源性SA后,包括NL(G12g132200)在内的10条NBS-LRR类基因表达量增加。
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