大豆疫霉超氧化物歧化酶基因(PsSOD1)的功能分析

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大豆疫霉(Phytophthora sojae)是引致大豆疫病的重要病原卵菌。为了探讨其致病抗逆机制,通过对大豆疫霉转录组测序结果的基础上,选取一个在逆境条件下表现量上升的基因,进行同源序列比较得到PsSOD1,将PsSOD1基因转化至原生质体内部,得到沉默和过表达的转化子,通过后期实验室进行过氧化氢胁迫试验、渗透胁迫试验、以及细胞壁的完整性胁迫试验等模拟实验,将其接种至各种逆境的环境中,研究其在抗逆环境的生长状况;通过将PsSOD1导入BL21大肠杆菌内部,诱发大肠杆菌产生大量的蛋白,再对其进行纯化,得到纯化和未纯化的蛋白,对其酶的活性进行检测,主要研究结果如下:1、基因PsSOD1的沉默与过表达,对大豆疫霉孢子囊的形态大小无显著影响,但该基因的沉默和过表达,会导致大豆疫霉休止孢萌发的形态出现变异,具体表现为休止孢分叉和畸形。2、通过对转化子进行过氧化氢胁迫试验和渗透胁迫试验,计算转化子的生长抑制率,结果显示,得出PsSOD1基因表达量的降低和增加会影响大豆疫霉菌在高氧化和高盐环境下的生长,表明该基因与大豆疫病的抗逆性有关。3、通过将WT、CK、P1、P2、S1和S2转化子接种至大豆植株和叶片上,结果显示,得出PsSOD1基因表达量的降低和增加不会影响大豆疫霉菌在植株和叶片上的致病力,不会改变菌株的致病力。4、将PsSOD1导入大肠杆菌BL21中表达,对表达产物PsSOD1蛋白进行纯化,对其酶活性进行检测,明确了不同的温度和p H对PsSOD1蛋白酶活性的影响,在所测量的温度和p H中,得出酶活性最适宜温度为30℃,最适宜的p H值为7。综上所述,对大豆疫霉基因PsSOD1的表达量增加与降低,不会影响大豆疫病孢子囊的生长,不会影响大豆疫霉对大豆植株和叶片的致病力,不会提高或降低菌株的致病性。然而该基因的沉默和过表达,会导致大豆疫霉休止孢萌发的形态会出现变异,具体表现为休止孢分叉和畸形;会提高大豆疫霉菌在高氧化和高盐环境下的生长,表明该基因与大豆疫病的抗逆性有关。此外,对PsSOD1导入BL21的PsSOD1基因进行纯化,对其酶的活性进行检测,得出PsSOD1蛋白活性在不同的温度和p H条件下最适宜的条件。
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