葡萄水楊酸和茉莉酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中4個重要基因的克隆及表達分析.pdf

1、葡萄是世界性的重要水果，也是我國重要的落葉果樹之一，產(chǎn)量僅次于柑桔，其適應(yīng)性強、結(jié)果早、效益高。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，對葡萄的需求量也越來越大，為了滿足消費者的需求，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗的葡萄品種是當前乃至將來葡萄育種面臨的重要課題。隨著葡萄基因組測序的順利完成，抗病性的分子機制及其抗病信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑將進一步闡明，有望分離獲得一些參與調(diào)節(jié)抗病信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的關(guān)鍵基因，這將極大地推動培育持久、廣譜抗病性葡萄品種的研究與實踐。

2、r>　　 本研究結(jié)合模式植物抗病信號的研究熱點，為確定葡萄中水楊酸和茉莉酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中基因?qū)ν庠葱盘柕姆磻?yīng)，以‘藤稔’葡萄（Vitis vinifera×V.Labrusca‘Fujiminori’）的葉片為試材，克隆了NPR1，PR1，COI1和LOX24個基因，與其他植物同源進化關(guān)系的比較表明它們與其他植物基因的高度保守性，同時我們對SA與JA途徑間的相互作用進行了初步的認識。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.根據(jù)不同物種間

3、同源基因的核酸序列相對保守的特點，在GenBank的核酸(nr/nt)數(shù)據(jù)庫中檢索擬南芥的NPR1，PR1，COI1，LOX2基因序列信息，通過電子克隆的方式盡可能獲得葡萄全長cDNA。并以此設(shè)計4對特異引物，并采用PCR方法對這些基因ORF區(qū)進行擴增，以cDNA為模板，在擴增基因的ORF區(qū)的設(shè)計上游引物與引物p03/p04進行PCR擴增獲得了NPR1，COI1基因的3'末端（3'UTR區(qū)）。將獲得的各基因片段克隆至pMD19-T載體后

4、轉(zhuǎn)化E coli DH5α經(jīng)PCR鑒定后進行序列測定。分析與多種植物同源基因的進化關(guān)系表明，幾個SA、JA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑相關(guān)基因分別與不同植物的同源基因表現(xiàn)出較高的相似性。
　　 2.用半定量和定量PCR法研究各基因在不同激素處理后表達水平，發(fā)現(xiàn)PR1特異地受到SA的誘導(dǎo)，而施加JA后抑制其表達， LOX2特異地受到JA的誘導(dǎo)，施加SA后抑制其表達， SA與JA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑存在拮抗作用，上下游基因的表達情況說明PR1和LOX2可作

5、為葡萄SA和JA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的標記基因;葡萄中NPR1、PR1、COI1和LOX24個基因表達量的快速上升出現(xiàn)在6-24 h;NPR1在500μMSA結(jié)合低濃度的JA處理時表達量增高，SA與JA出現(xiàn)協(xié)同作用，隨著JA濃度的增高，這種協(xié)同逐漸不明顯而出現(xiàn)拮抗作用，PR1與其表達情況基本一致;COI1在250μM JA結(jié)合施加低濃度SA時表達水平上升，JA與SA表現(xiàn)出協(xié)同作用，高濃度的SA使這種趨勢減緩，LOX2中表現(xiàn)出低濃度促進，高濃度抑