【摘 要】
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AGC类蛋白激酶基因的功能研究在哺乳动物中已经取得的了长足进展,但是在小麦中却鲜有报道。小麦纹枯病主要由腐生营养型真菌禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)引起土传病害。本研究通过基因芯片分析,从抗纹枯病小麦中分离了一个受禾谷丝核菌诱导表达的DNR-类型的AGC类激酶编码基因TaAGC1,并研究了其生化特性和抗病功能。序列和系统发育分析表明,TaAGC1编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,
【机 构】
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中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与遗传育种重点实验室,北京100081
【出 处】
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第六届全国小麦基因组学及分子育种大会
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AGC类蛋白激酶基因的功能研究在哺乳动物中已经取得的了长足进展,但是在小麦中却鲜有报道。小麦纹枯病主要由腐生营养型真菌禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)引起土传病害。本研究通过基因芯片分析,从抗纹枯病小麦中分离了一个受禾谷丝核菌诱导表达的DNR-类型的AGC类激酶编码基因TaAGC1,并研究了其生化特性和抗病功能。序列和系统发育分析表明,TaAGC1编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,属于AGC类激酶的NDR(nuclear Dbf2-related)亚家族；TaAGC1基因在抗纹枯病小麦材料中的表达水平显著高于在感纹枯病小麦的表达水平；激酶活性分析显示,TaAGC1具有自磷酸化和磷酸化活性,且其激酶活性位点上的第239位天冬氨酸为该激酶活性所必需的；通过共聚焦显微镜对洋葱表皮细胞和小麦原生质体中TaAGC1-GFP融合蛋白及GFP对照表达的荧光信号进行观察,结果表明TaAGC1蛋白分布于胞质和细胞核。利用BSMV病毒介导的基因沉默技术(Virus-induced gene silencing,VIGS)沉默抗病小麦中TaAGC1基因的表达水平,降低了小麦对纹枯病的抗性；而TaAG C1过表达提高了转TaAGC1基因小麦(扬麦12)株系对纹枯病的抗性,并且TaA GC1基因过表达降低了禾谷丝核菌侵染引起的过量活性氧(reactive oxygen species,ROS)的积累水平,减轻了ROS对植株的毒害；荧光定量PCR分析结果表明,一些ROS清除酶和防卫基因在TaAGC1基因过表达株系中上调表达,而在TaAG C1基因沉默表达植株中下调表达,这些结果说明TaAGC1通过调控ROS清除酶和防卫基因的表达水平正向调控小麦对纹枯病的抗性反应。
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