桑樹病程相關蛋白基因MuPR1c及其啟動子的功能研究.pdf

1、桑樹是蠶業(yè)生產的物質基礎，也是水土保持、防風固沙和改善環(huán)境的重要生態(tài)樹種。桑樹病蟲害是影響蠶業(yè)生產發(fā)展和實現桑樹生態(tài)價值的重要因素。開展桑樹抗病分子機制研究，培育抗性新品種，有利于桑樹作為經濟和生態(tài)樹種在林業(yè)生產中發(fā)揮其重要作用。病程相關蛋白基因PR1s作為一類防衛(wèi)反應基因與植株的系統獲得性抗性密切相關，但其具體的生物活性和抗病機制還不清楚。本研究根據獲得的桑樹轉錄組信息，克隆得到桑樹PR1蛋白家族基因MuPR1c，并對其生物學功能進行

2、了研究;同時擴增了MuPR1c基因的啟動子，并對其活性進行了分析，探討了MuPR1c基因的表達調控方式。研究結果為桑樹抗病分子育種提供了候選基因，同時也為PR1蛋白家族功能和作用機制的研究奠定了基礎。
　　本文的主要研究結果:
　　(1)桑樹病程相關蛋白基因MuPR1c的功能研究
　　根據獲得的桑樹轉錄組信息，利用PCR技術克隆得到了桑樹病程相關蛋白基因MuPR1c(GenBank登錄號:KC453994)，該基因編碼

3、區(qū)全長為609 bp，編碼202個氨基酸，理論分子質量為22.97 kDa，等電點為6.30。對該蛋白的結構進行預測分析發(fā)現，MuPR1c蛋白二級結構中富含α-螺旋，其次為β-折疊和延伸片段，而轉角僅占4.46％，具有α-β-α夾心結構;該蛋白具有一個典型的信號肽序列，1個顯著跨膜結構區(qū)和一個核輸出信號序列。將克隆得到的MuPR1c基因片段插入到表達載體pBI121中，成功構建了其植物表達載體，轉化擬南芥，并成功獲得了轉基因植株。對轉基

4、因擬南芥接種丁香假單胞菌番茄致病變種（Pst DC3000）和灰霉菌，發(fā)現轉基因擬南芥對Pst DC3000和灰霉菌的侵染具有較強的抗性，表明MuPR1c基因對提高植物對細菌和真菌病的抗性具有一定作用。
　　(2)桑樹病程相關蛋白MuPR1c的亞細胞定位分析
　　將MuPR1c基因插入到含有GFP基因的植物表達載體PROKⅡ中，構建了MuPR1 c-GFP融合基因植物表達載體，轉化擬南芥，獲得了轉基因植株，通過對轉基因擬南芥

5、根尖的顯微觀察，證明了桑樹MuPR1c定位于細胞壁或分泌到細胞間隙。
　　(3) MuPR1c基因啟動子MuPR1c的克隆及其功能分析
　　利用Tail-PCR技術成功地從桑樹中分離得到MuPR1c基因的啟動子序列pMuPR1c。在線啟動子分析工具分析發(fā)現該序列包含有啟動子的核心元件以及多種轉錄因子結合位點，另外還包含多種環(huán)境因子響應元件，表明pMuPR1c可能通過不同的信號通路參與植物對外界環(huán)境的響應過程。通過農桿菌介導的