過表達嗜熱毛殼菌Cu-Zn-SOD基因提高轉基因水稻三種病害的抗性.pdf

1、水稻是我國最主要的糧食作物之一，由Xanthomonas oryzae pv.oryzicola(Xoc)引起的細菌性條斑病和由Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)引起的白葉枯病是水稻上兩種最主要的細菌性病害，危害嚴重。由立枯絲核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的水稻紋枯病近年來發(fā)展快速上升，發(fā)病面積有超越稻瘟病的趨勢。目前未見報道顯示有單一抗病相關基因對三種病害同時存在抗性。超氧化

2、物歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD，EC1.15.1.1)是細胞內的重要抗氧化酶，其活性與植物的抗逆性密切相關。
　　本研究目標為來自嗜熱毛殼菌編碼熱穩(wěn)定性SOD酶的一個基因CtCu/Zn-SOD（簡稱CtSOD，GeneBank: DQ493760.1），該基因在畢赤酵母中表達可以提高酵母的多種抗逆能力，但其在作物上幫助抵御生物脅迫的能力尚未見報道。通過構建水稻轉基因載體，并利用農桿菌介導的遺傳轉化體系在

3、水稻中過量表達該基因。共獲得10株轉基因植株，PCR、GUS染色檢測表明其中有8株陽性植株。同時，對轉基因株系進行了SOD總酶活的檢測，轉基因陽性水稻株系相比野生型植株及陰性轉基因株系酶活均有顯著水平的提高，酶活提高比率在38％到73％之間。對轉基因株系分析了對水稻白葉枯病的抗性，T0代及T1代病斑面積均顯著降低，且病斑面積的降低與SOD酶活的提高呈正相關。T1代進一步完成了細菌生長曲線的分析，發(fā)現(xiàn)病原菌的生長在轉基因陽性植株中明顯受到

4、抑制。T0代對細菌性條斑病的接種結果顯示超量表達CtSOD的株系病斑長度與野生型中花11相比縮短了45％到60％，說明轉基因水稻均顯著增強了對細菌性條斑病的抗性。T2代對水稻紋枯病的進行了四個株系的接種分析，結果顯示轉基因水稻同樣增強了對真菌病害紋枯病的防御能力。綜上所述，本文將外源CtCu/Zn-SOD轉入水稻中花11獲得了轉基因水稻并且得到了SOD酶活明顯提高的株系。我們還分析了轉基因株系對三種水稻重要病害的抗病性，研究結果顯示，轉