番茄葉霉菌基因CfHNNI1誘導(dǎo)植物非寄主抗病性的功能分析.pdf

1、非寄主抗性是植物種水平上表現(xiàn)出的抗病性，它具有抗病對(duì)象廣譜、抗病性強(qiáng)烈、持久等特點(diǎn)。非寄主抗性的普遍存在使植物免受絕大多數(shù)潛在病原物的侵染。其產(chǎn)生機(jī)制的理解和應(yīng)用將為植物病害的防治提供新的策略。本文研究了番茄葉霉菌基因CfHNNI1對(duì)植物非寄主抗性的誘導(dǎo)作用，取得了以下結(jié)果: 1.調(diào)查了CfHNNI1對(duì)植物壞死的誘導(dǎo)功能。對(duì)茄科、十字花科、豆科、黎科、菊科以及葫蘆科等6個(gè)科11個(gè)種植物的研究結(jié)果表明，CfHNNI1的瞬時(shí)表達(dá)誘發(fā)

2、茄科的番茄、辣椒，十字花科的青菜(Brassica napus )、白菜(及pekinensis ),以及葫蘆科的黃瓜等至少3個(gè)科植物產(chǎn)生壞死反應(yīng)，但不誘發(fā)茄科的茄子，豆科的豌豆、蠶豆，黎科的菠菜、覓色黎以及菊科的葛昔等植物產(chǎn)生壞死。不同科植物甚至同一科不同屬植物在通過浸潤(rùn)接種使CfINNII瞬時(shí)表達(dá)后能否產(chǎn)生壞死及壞死產(chǎn)生的強(qiáng)度等均有顯著差異。 2.通過轉(zhuǎn)基因植株方法研究了CfHNNI1對(duì)植物抗病性的誘導(dǎo)作用。采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的

3、葉盤轉(zhuǎn)化法，構(gòu)建了病原誘導(dǎo)性表達(dá)的CfHNNII轉(zhuǎn)基因煙草植株。在這些轉(zhuǎn)基因植株中，CfHNNI1的表達(dá)受病原誘導(dǎo)性HSR203J基因啟動(dòng)子的控制，在正常情況下，CfHNNI1不表達(dá)，但煙草黑脛病菌的侵染誘導(dǎo)CfHNNI1的強(qiáng)烈表達(dá)二病菌侵染還誘發(fā)過敏性反應(yīng)標(biāo)志基因HSR203J和PR基因的表達(dá)，并提高對(duì)煙草黑脛病菌侵染的抗性，表明了CfHNNI1的表達(dá)對(duì)植物抗病性的誘導(dǎo)作用。 3.分析了CfHNNI1序列中不同開放閱讀框在壞死

4、誘導(dǎo)中的作用。構(gòu)建了產(chǎn)物具有bZIP轉(zhuǎn)錄因子保守結(jié)構(gòu)域的印INNII --DNA序列開讀框(ATG273TAG7$0),以及分別起始于上游起始密碼子ATG3, ATG1O1, ATG155, ATG262終止于TAG780的序列等一共5個(gè)cDNA序列的瞬時(shí)表達(dá)結(jié)構(gòu)。比較分析了這5個(gè)cDNA在煙草葉片上誘發(fā)壞死反應(yīng)能力的差異。結(jié)果顯示，以ATG3起始的全長(zhǎng)cDNA序列的表達(dá)導(dǎo)致煙草葉片浸潤(rùn)表達(dá)部位產(chǎn)生迅速強(qiáng)烈的壞死;以與ATG3同一框架的

5、ATG273為第一個(gè)起始ATG的結(jié)構(gòu)也誘導(dǎo)產(chǎn)生壞死，但壞死強(qiáng)度略弱于ATG3結(jié)構(gòu)，而以其它ATG為起始ATG的結(jié)構(gòu)均不誘導(dǎo)產(chǎn)生壞死。醚明產(chǎn)物具有假設(shè)bZIP轉(zhuǎn)錄因子保守結(jié)構(gòu)域的開讀框序列在誘發(fā)植物產(chǎn)生壞死反應(yīng)中的關(guān)鍵作用。 4.優(yōu)化了CfHNNI1的原核表達(dá)操作程序。以pET-30a為載體構(gòu)建了CfHNNI1的原核表達(dá)結(jié)構(gòu)，并在大腸桿菌中得到有效表達(dá)，通過N戶-NIAHis-Bind樹脂親和層析，獲得純化的GfHNNI1蛋白。為