番茄IMPα-β和LYK家族基因的鑒定、表達模式分析和功能研究.pdf

1、在植物細胞中有選擇性的雙向運輸大分子穿過核膜，以此來調(diào)控各種不同的細胞活動，例如信號的識別和轉(zhuǎn)導、蛋白質(zhì)互作和基因的表達等。通過核質(zhì)運輸載體importinα and importinβ(IMPα/β)進行的大分子有選擇性的雙向核質(zhì)運輸在廣泛的生物進程中具有非常重要的意義。而LysM型類受體蛋白激酶(receptor-like protein kinase containing LysM motif，LYK)主要是植物中通過識別含有N-

2、乙酰氨基葡萄糖基成分的信號分子，參與宿主植物和其特定的微生物之間共生關(guān)系的建立，并在植物的生長發(fā)育和抗病反應中具有重要作用。本研究分析了番茄中的IMPαs/βs和LYKs家族基因的表達模式，利用病毒誘導基因沉默(virus-induced gene silencing，VIGS)的方法逐一沉默番茄IMPαs/βs和LYKs家族基因，探索了IMPαs/βs和LYKs兩個基因家族成員在抗病途徑中的可能作用。
　　本研究分離鑒定到番茄中

3、6個SlIMPα基因和15個SlIMPβ基因。SlIMPαs主要由IBB結(jié)構(gòu)域和8-10個ARM repeats串聯(lián)組成，SlIMPβs主要由19-20個相似的HEAT repeats組成。表達模式分析表明，在SA、JA和ACC等激素處理和灰霉菌（Botytis cinerea）、Pseudomoas syringae pv.tomato(Pst) DC3000等病原菌侵染下，SlIMPα/β家族基因的誘導表達模式各不相同。SlIMPα

4、1和SlIMPα6基因同時能被SA、JA和ACC誘導表達，而SlIMPα1、SlIMPα2、SlIMPα3、SlIMPα6同時能被Pst DC3000和B.cinerea誘導表達;而SlIMPβs的表達模式更為復雜。利用VIGS方法，逐個降低SlIMPα/β家族基因的表達水平后發(fā)現(xiàn)，SlIMPαl沉默植株能自發(fā)誘導活性氧的產(chǎn)生，且在無病原菌侵染時沉默植株中的活性氧產(chǎn)生的正調(diào)控基因SlRbohI和SlCAT1的表達水平極顯著性上調(diào)，活性氧

5、產(chǎn)生的負調(diào)控基因SlSOD的表達水平極顯著性下調(diào);SlIMPα6沉默植株對灰霉菌的敏感性增強，抗性降低。SlMPβ3、SlIMPβ6和SlIMPβ9等三個基因的沉默植株的形態(tài)學表型發(fā)生改變，葉片畸形;SlIMPβ13沉默植株對B.cinerea的抗性降低，活體接種灰霉菌24h時，SlPR1b、SlPIⅠ和SlPIⅡ等防衛(wèi)相關(guān)基因的表達量與對照相比顯著性或極顯著性下調(diào)。這些結(jié)果表明，SlIMPα/β家族基因在番茄的正常生長發(fā)育和對灰霉菌的

6、抗病反應中具有重要作用。
　　本研究分離鑒定到番茄中14個SlL YKs基因。研究發(fā)現(xiàn)，在SA、JA和ACC等激素處理和灰霉菌（Botytis cinerea）、Pst DC3000等病原菌的侵染下，SlL YK家族基因的誘導表達模式各不相同。與對照相比，在SA和JA處理下，分別只有SlL YK7和SlL YK5、SlL YK11的轉(zhuǎn)錄表達水平無明顯差異，而其他基因都存在顯著性或極顯著性上調(diào);在ACC處理下，大多數(shù)基因的轉(zhuǎn)錄表達水