GmDAD1基因在大豆與疫霉互作過程中的功能分析.pdf

1、細(xì)胞程序化死亡(PCD)是多細(xì)胞生物清除自身衰老、有危害或被侵染的細(xì)胞的一種機(jī)制，并且在植物的生長(zhǎng)發(fā)育及對(duì)外界逆境的響應(yīng)中行使重要功能。其中，植物與病原微生物互作過程中的過敏反應(yīng)(hypersensitive reaction，HR)被認(rèn)為是一種典型的PCD形式。DAD蛋白作為在動(dòng)植物中結(jié)構(gòu)保守的抗細(xì)胞凋亡因子，其在植物與病原菌互作過程中的功能了解尚不明確。本研究通過克隆大豆GmDAD1基因，對(duì)其表達(dá)模式及在大豆與疫霉非親和互作過程中的

2、功能進(jìn)行研究。獲得以下結(jié)果:
　　1.大豆GmDAD1基因克隆
　　從大豆中分離出GmDAD1 cDNA序列，全長(zhǎng)351bp，編碼的蛋白質(zhì)在動(dòng)植物中均十分保守，具有3個(gè)疏水性跨膜區(qū)域。qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)GmDAD1基因在大豆不同生育時(shí)期的根、莖、葉以及幼嫩的種子中均有表達(dá)。
　　2.大豆GmDAD1基因轉(zhuǎn)錄受疫霉侵染和干旱誘導(dǎo)
　　qRT-PCR的結(jié)果表明在大豆與疫霉的親和（Williams和P6497）以及

3、非親和互作（Williams82和P6497）過程中，GmDAD1的轉(zhuǎn)錄水平均受疫霉侵染誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)。其中在非親和互作過程中，GmDAD1誘導(dǎo)持續(xù)時(shí)間比親和互作過程中長(zhǎng)。用PEG6000和NaCl分別模擬干旱和高鹽逆境處理大豆幼苗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，GmDAD1基因受PEG6000誘導(dǎo)表達(dá)，而不參與植物對(duì)高鹽脅迫的響應(yīng)。
　　3.沉默GmDAD1影響大豆對(duì)疫霉抗性
　　利用發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的大豆嵌合植株轉(zhuǎn)化技術(shù)，獲得GmDAD1基因沉默

4、的大豆轉(zhuǎn)基因根組織?？共⌒苑治龅慕Y(jié)果表明，在Williams82中沉默GmDAD1基因后，疫霉侵染位點(diǎn)的細(xì)胞死亡區(qū)域明顯增加;臺(tái)盼藍(lán)染色的結(jié)果表明，菌絲能夠在細(xì)胞間擴(kuò)展;同時(shí)沉默組織中疫霉相對(duì)生物量增加，說明沉默GmDAD1使根組織對(duì)無(wú)毒疫霉菌株的抗性減弱。
　　4.沉默GmDAD1抑制互作過程中H2O2積累并干擾信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑基因正常表達(dá)
　　本研究結(jié)果表明，沉默GmDAD1抑制了大豆與疫霉非親和互作過程中H2O2的積累。同