摘要:【目的】菌核病是由核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum)引起的一類真菌病害,核盤菌寄主范圍廣泛,嚴重危害多種作物的品質。本研究利用寄主誘導基因沉默(HIGS)的方法在寄主中誘導核盤菌致病相關基因的沉默從而增強寄主的菌核病抗性,為菌核病抗病育種提供新的思路。【方法】銅鋅超氧化物歧化酶是一種重要的抗氧化劑,以核盤菌銅鋅超氧化物歧化酶銅伴侶基因(copper chaperone for copper/zinc superoxide dismutase,SsCCS)為靶基因,通過生物信息學分析該基因的結構特點,并利用MEGA6.0軟件構建系統發育樹;通過分別比對擬南芥及核盤菌基因組,選擇特異的干擾片段進行擴增;采用農桿菌介導的浸花序法,將HIGS載體轉入擬南芥Col-0,通過DNA鑒定以及標記篩選出穩定的HIGS-CCS轉基因擬南芥;選取4—5周齡的HIGS-CCS轉基因擬南芥植株葉片接種核盤菌野生菌株1980,于接種24 h后統計病斑面積,分析轉基因株系的菌核病抗性;通過qRT-PCR分析核盤菌侵染轉基因植株過程中SsCCS的表達情況;同時在接種6、12、24 h后利用DAB染色的方法檢測轉基因植株與核盤菌互作過程中H2O2的積累。【結果】生物信息學分析結果表明,SsCCS(SS1G_00102)全長為1010 bp,編碼序列長759 bp,共編碼253個氨基酸,該蛋白分子質量為27176.96 Da,等電點(PI)為5.04,與灰霉病菌BcCCS(EDN25358)親緣關系最近,氨基酸同源性達到87%,與擬南芥AtCCS(AT1G12520.1)親緣關系較遠;通過與核盤菌以及擬南芥基因組比對,選擇314 bp特異干擾片段,成功構建SsCCS的HIGS表達載體,轉化擬南芥。T1及T2代轉基因擬南芥接種核盤菌24 h后的病斑面積均小于野生型擬南芥。從T2代中獲得3個穩定表達的T3代HIGS-CCS轉基因擬南芥株系:HIGS-CCS-5、HIGS-CCS-8、HIGS-CCS-13;與野生型擬南芥相比,轉基因擬南芥在接種核盤菌24 h后,病斑面積顯著減小46%—61%;qRT-PCR結果顯示核盤菌在侵染轉基因植株過?
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