馬鈴薯青枯病關(guān)鍵防衛(wèi)基因的生物信息學(xué)分析及驗(yàn)證.pdf

1、馬鈴薯(Solanum tuberosum)是重要的糧菜兼用作物,它在食物安全結(jié)構(gòu)中具有舉足輕重的地位。馬鈴薯青枯病( Bacterial Wilt)是由茄科雷爾氏菌( Ralstonia solanacearum,俗稱青枯菌)引起的毀滅性土傳病害,馬鈴薯種植和生產(chǎn)常受青枯病的嚴(yán)重威脅。
　　生物信息學(xué)(bioinformatics)是在人類基因組計(jì)劃的背景下,生物信息學(xué)作為一門新的交叉學(xué)科應(yīng)用而生。它的主要功能是研究DNA和蛋白

2、質(zhì)的序列,對(duì)遺傳信息、進(jìn)化信息以及生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。
　　本研究從實(shí)驗(yàn)室前期利用抑制差減雜交技術(shù)構(gòu)建的病原誘導(dǎo)后差異表達(dá) EST文庫(kù)中,篩選青枯菌誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)基因,分別是:開(kāi)心蛋白基因、蛋白酶抑制子基因、WRKY轉(zhuǎn)錄因子基因、印膜蛋白基因和四個(gè)金屬硫蛋白基因。運(yùn)用生物信息學(xué)的方法對(duì)其核苷酸序列、啟動(dòng)子以及預(yù)測(cè)的蛋白質(zhì)氨基酸序列、蛋白質(zhì)二級(jí)、超二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)果表明:五類基因具有防衛(wèi)基因的屬性。
　　

3、針對(duì)這些基因進(jìn)行了誘導(dǎo)表達(dá)及組織定位分析:采用傷根灌菌法接種馬鈴薯抗、感病基因型,進(jìn)行 RT-PCR、qRT-PCR,結(jié)果表明該五類基因在馬鈴薯感染青枯菌早期基因的表達(dá)量都有不同的提高,且在與青枯菌互作的早期上調(diào)表達(dá)。整個(gè)過(guò)程中,抗病品種比感病品種的基因的表達(dá)量高。
　　在感病馬鈴薯中,地高辛原位雜交實(shí)驗(yàn)顯示蛋白酶抑制子基因的表達(dá)位點(diǎn)主要在葉的韌皮部,而莖中不是很明顯,推測(cè)該基因與青枯菌引起的維管束系統(tǒng)病害有關(guān)。
　　通過(guò)本