小麦条锈菌诱导表达基因TaABCF1的克隆、表达特性和功能分析.pdf

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1、万方数据SichuanAgriculturalUniversityMasterDissertationCloning，’‘functiona‘anab"“TaABCFllonlngexpressionandtunctionalanalysisot，inducedbystriperustfungusByCaoLiDirectedbyProf．ZhangHuaiyuBiophysics(MolecularBiophysics)Ya’an625014，SichuanMay，2015万方数据论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我

2、个人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川农业大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：、曾藏7／o莎年j月。29日关于论文使用授权的声明本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、

3、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。口本论文不保密。口本论文保密，在一年解密后适用本授权。(请在以上口内划“√”)研究生签名：嗜丽别雅轮纭恬喻≯

4、孓年歹旯≥SEt矽Ⅸ年j月≥8日万方数据摘要小麦条锈病是由Pucciniastriiformisfsp．tritici引起一种重要真菌病害，在全世界范围内广泛流行和传播，常常导致小麦大面积减产，甚至绝收。对小麦抗条锈病调控基因的克隆、表达特性和功能分析，可以为小麦抗病机理研究和遗传育种提供理论基础。植物ABC蛋白是植物中一类重要的超

5、家族蛋白，广泛参与调控植物的生长发育和应对逆境胁迫。本研究从抗病小麦CNl9与条锈菌生理小种CY32互作的SSH文库中筛选了一条与植物ABC蛋白F家族成员1(彳BCH)相似性较高的EST序列，通过克隆获得了一个条锈菌诱导表达基因；以抗病小麦品种CNl9和感病小麦品种MYll为研究材料，分析了该基因的表达特性；同时，运用BSMV-VIGS技术对该基因的功能进行了初步分析。主要研究结果如下：1、本研究以课题组已有的UniGenesl3序列为基础，采用同源克隆法，首次从小麦中克隆了一个ABC蛋白F1基因，命名为TaABCFl。该基因开放

6、阅读框包含1786bp，编码592个氨基酸，含有两个ATP结合盒(NBDs)以及连接这两个NBDs的氨基酸残基链(ABC—tran一2)，与节节麦和乌拉尔图小麦的ABCFl基因序列有极高的同源性(99％)。2、根、茎、叶中的基因表达模式显示，TaABCFl基因的表达既存在组织特异性，也存在品种特异性。该基因在CNl9各器官中的相对表达量分别是茎俨<0．01)>叶>根(P根>茎(P

7、小麦中的表达模式存在差异。在CNl9中，该基因在病原菌接种后24小时表达量上调达到高峰(P<0．01)，之后逐渐减低；在MYll中，该基因在病原菌接种后表达量变异不大，在96小时表达量显著上调∽<0．01)，并一直持续到120小时实验结束。4、TaABCFl基因在4种外源激素(AB～SM刖ET)处理后的表达分析显示：不同激素处理后，TaABCFl的应答反应不同，表达模式存品种差异。在CNl9中，ABA诱导该基因下调表达，ET则诱导该基因上调表达，在SA和JA处理下该基因呈现上调和下调表达两种状态；而在MYll中，这4种激素均能够诱

8、导该基因上调表达。5、TaABCFl基因在CNl9中的功能分析显示：TaABCFl的沉默导致了植株生长缓慢，致整株变得矮小，叶片出现条状坏死，抽穗时间比对照晚10天，正常结实；I万方数据对新生叶接种CY32观察，叶片出现透明坏死至萎蔫死亡，无病孢子发生。推测，该基因参与了小麦最基本的生长发育，同时也参与了条锈病菌诱导的程序性细胞坏死的负调控过程。关键词：小麦；条锈病；TaABCFl；表达；BSMV-VIGS；功能分析II万方数据Abs仃actWheatstriperust，causedbythefungusPucciniastri

9、iformisf．sp．tritici(esO，isoneofthemostdamagingandwidespreaddiseasesofwheat，oftencausehugeyieldlossesinwheat．producingareasof