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天然橡胶广泛应用于工业、农业、国防、交通运输、机械制造和医疗卫生等各个方面,具有重要的经济意义和战略意义;植物病原真菌-白粉菌、炭疽菌及疫霉等均会危害巴西橡胶树,这些病原真菌会造成天然橡胶的严重减产并造成重大的经济损失,且现阶段针对橡胶树的抗病育种工作的研究相对滞后。本工作初步探索橡胶树LFG基因在病原真菌侵染中的功能,以期为橡胶树抗病育种工作提供理论依据和技术铺垫。主要研究结果如下:在橡胶树基因库中鉴定了 1 1个LFG同源蛋白,通过与AtLFG基因的比对选择同源性最高的两个基因分别称为:HbLFG1和HbLFG2。克隆两个基因并进行相关生物信息学的分析,分析结果表明两个基因编码的蛋白都有7个跨膜结构域且都不含有信号肽,都含有一个BI-1-like superfamily保守结构域,但两个蛋白的3个保守模序中有5处位点存在差异。测定在橡胶树白粉菌侵染橡胶树叶片0h、3 h、6 h、12 h、24 h、48 h时HbLFG1和HbLFG2基因的表达量,结果表明,前24 h内随时间的增加两个基因的表达量均上升,但HbLFG1比HbLFG2基因的表达量的上调更明显;测定橡胶树白粉菌侵染后不同感病等级的橡胶树叶片中HbLFG1和HbLFG2基因的表达量,结果表明,随等级的增加,两个基因的表达量呈现一个先升后降的趋势,HbLFG1比HbLFG2基因的表达量上调更明显,结果表明HbLFG1和HbLFG2基因可能参与了橡胶树对白粉菌侵染的应答调控,并且HbLFG1可能比HbLFG2在响应病原菌侵染中的作用更加显著。为确定HbLFG基因是否对病原菌的侵染具有调控作用,利用CRISPR/Cas9技术在拟南芥野生型中敲除AtLFG,获得可稳定遗传的突变体,再对拟南芥LFG缺失突变体瞬时表达HbLFG1基因(△AtLFG/HHbLFG1),用辣椒疫霉和橡胶树胶孢炭疽菌在拟南芥野生型、AtLFG缺失突变体和△AtLFG/HHbLFG1植株上进行致病力测定。我们把致病力结果分为1级、2级、3级三个等级,分别为:病原菌未侵染、病原菌菌丝侵入受阻且短小、病原菌形成网状侵入菌丝;测定结果显示辣椒疫霉和橡胶树胶孢炭疽的50处侵染位点中,拟南芥野生型中菌丝侵入率占92%和96%;LFG缺失突变体中菌丝侵入率下降至32%和30%:△AtLFG/HHbLFG1中菌丝侵入率又上升到70%和78%;结果表明AtLFG基因对植物抗侵染性具有负调控的作用,HbLFG1基因具有和AtLFG基因类似的作用,HbLFG1也是负调控基因。综上,本研究初步证明来自橡胶树的HbLFG1基因在对真菌病害的抗病性中可能担当重要角色,对橡胶树抗病育种提供重要借鉴意义。