基于自然群體定位亞洲棉抗黃萎病關(guān)鍵基因及功能分析.pdf

1、棉花是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，也是世界第二大紡織纖維工業(yè)原料和食用油原料。但是，棉花的種植長期以來都受到黃萎病的影響，導(dǎo)致棉花的產(chǎn)量和纖維品質(zhì)都受到巨大破壞，給廣大棉農(nóng)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是轉(zhuǎn)基因技術(shù)在棉花中的成功應(yīng)用，給徹底戰(zhàn)勝黃萎病帶來了希望。
　　近年來，通過各種技術(shù)手段，越來越多的抗病基因被挖掘。其中，GST(GlutathioneS-transferase)已經(jīng)成為植物抗逆研究中的熱點(diǎn)。越來越多的

2、研究表明，GST能對植物受到的多種生物和非生物脅迫做出反應(yīng)，并且在水楊酸信號通路中發(fā)揮了重要作用。
　　本研究以215份自然群體（亞洲棉）為實驗材料，利用GWAS(genome wide association study)分析得到與黃萎病密切相關(guān)的基因。通過VIGS(virus induced gene silencing)在抗病品種中對其分子生物學(xué)特性進(jìn)行分析，再通過將基因轉(zhuǎn)化擬南芥后對其進(jìn)行抗病鑒定以及利用多種分子生物學(xué)手段

3、分析其與SA(Salicylic acid)之間的關(guān)系，得到以下實驗成果:
　　1.基因表達(dá)模式分析
　　qRT-PCR實驗結(jié)果表明GaGSTF9在抗病品種中被黃萎病菌誘導(dǎo)表達(dá)，而在感病品種中表達(dá)量變化不大。此外，還有很多病原相關(guān)基因被誘導(dǎo)表達(dá)，這表明這些基因相互協(xié)作，共同幫助植物抵御大麗輪枝菌的侵染。激素處理結(jié)果表明，GaGSTF9可被SA誘導(dǎo)表達(dá)。
　　2.VIGS實驗
　　通過構(gòu)建VIGS干涉載體干涉棉花，

4、以及統(tǒng)計病指、大麗輪枝菌定量實驗、恢復(fù)實驗和臺盼藍(lán)染色，我們發(fā)現(xiàn)抗病品種中的GaGSTF9被沉默后變得感病。這說明，GaGSTF9在抗病品種對抗大麗輪枝菌侵染過程中起到了重要作用。
　　3.轉(zhuǎn)基因擬南芥的功能分析
　　利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法將GaGSTF9轉(zhuǎn)入擬南芥中進(jìn)行超表達(dá)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因擬南芥。通過對轉(zhuǎn)基因進(jìn)行抗病鑒定以及一系列的分子實驗后發(fā)現(xiàn):轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗病性比野生型擬南芥要高。而且通過檢測SA標(biāo)記基因表達(dá)量、SA含量