苹果细胞分裂素合成关键酶基因MdIPT8在抗炭疽病中的功能解析

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jugc007
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苹果(Malus domestica)是一种具有高经济价值的水果。然而,真菌病害是造成苹果产量下降和果农经济损失的主要原因。研究表明水杨酸和茉莉酸可以提高植物对真菌病害的抵抗力,但关于细胞分裂素参与抵御植物真菌病害作用机制的相关报道较少。IPT基因家族编码细胞分裂素生物合成所需的异戊烯基转移酶,它在植物生长发育过程中起着核心作用,但其参与胁迫相关防御反应的机制尚不清楚。经前期研究发现‘寒富’苹果同源四倍体抗炭疽病的能力比‘寒富’强,‘寒富’和其同源四倍体基因表达谱数据表明,玉米素合成相关的Md IPT8基因在四倍体苹果中明显地上调表达。因此,本研究重点关注Md IPT8基因抗苹果炭疽病的功能。本研究以‘寒富’苹果为试材,一方面利用苹果胶孢炭疽菌处理‘寒富’苹果叶片,观察苹果内源细胞分裂素含量和Md IPT8基因表达的变化。另一方面构建了含Md IPT8基因编码区的过表达载体,利用农杆菌介导的遗传转化技术获得了苹果转基因植株,并评价Md IPT8基因过表达植株对炭疽病抗性。主要研究结果如下:1.外源喷施0.02 mg/m L反式玉米素可提高苹果叶片对炭疽菌的抗性,接种苹果炭疽菌的‘寒富’叶片内源反式玉米素含量增加。2.苹果炭疽菌诱导Md IPT8基因的表达。3.MdIPT8蛋白与绿色荧光蛋白融合后,确定其定位在叶绿体上。4.利用农杆菌介导的转化法,将Md IPT8基因的过表达载体质粒转入‘寒富’苹果,获得3个过表达的转基因株系。Md IPT8过表达的苹果植株对炭疽病的抗性显著高于‘寒富’苹果。
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