水稻OsNHO1基因cDNA序列分离及表达分析-论文.pdf

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1、第5卷第1期热带生物学报Vo1．5No．12014年3月JoURNALoFTR0PICALBIOLoGYMat．2014文章编号：1674—7054(2014)01—0030—06水稻OsNHO1基因cDNA序列分离及表达分析高志亮，肖晓蓉，陈艳，黎秀琼，符秀梅，林道哲，陈银华(1．海南大学热带生物资源可持续利用重点实验室，海南海口570228；2．海南大学农学院，海南海口570228；3．北京农学院，北京102206)摘要：OsNHO1是一种甘油激酶，受多种因素的诱导，在植物先天免疫反应中起着重要的作用。笔者采用同源序列法，根据已报道的拟南芥NHO1基因序列结合水稻基因组测序结果，筛

2、选水稻OsNHO1基因，采用RT—PCR获得水稻OsNHO1基因全长cDNA(1590bp，529AA)，并通过半定量RT—PCR方法分析OsNHO1基因在SA，PX099刺激下的表达模式，结果显示OsNHO1基因的表达受SA，PXO99的诱导，为进一步研究OsN-HO1的具体功能和作用机理奠定了基础。关键词：白叶枯病；植物先天免疫反应；非寄主抗性；OsNHO1基因；半定量RT—PCR中图分类号：Q943．2；S511文献标志码：A非寄主抗性是植物界中广泛存在的植物防卫机制，它能使植物有效地察觉并逃避潜在的微生物。非寄主激发子在非寄主抗性和引起可诱导的防御反应的早期阶段产生，PAMPs

3、(Pathogen．associatedmolecu—larpatterns)是非寄主植物与病原物相互作用的主要诱导物¨。目前有2种非寄主抗性的模型，一种模型认为由于缺少真菌效应蛋白使PMAPs触发了植物的防御反应，从而产生持久抗性；而另一种模型认为许多基因编码NBS．LRR蛋白质同时识别许多无毒基因(Avr)编码的效应蛋白，从而产生持久抗性¨2J。研究表明：模式生物拟南芥对其非寄主假单胞菌的抗性主要是以鞭毛蛋白和其它病原菌相关分子模式激活的非特异防卫反应为主，其中一个重要基因就是NHO1。LU等从lO个对菜豆晕斑病菌(Pseudo—monassyringaepv．phaseolico

4、la)非寄主抗性有所降低的拟南芥突变体中，筛选得到nhol突变系，并分离获得NHO1。NHO1是一种隐性突变基因，编码甘油激酶，该酶属于ATP酶系(该酶系具有相似的空间结构，即重复的折叠)，甘油激酶是防御Pseudomonas菌的专化酶。研究发现，在病原物相关分子模式触发的免疫(PAMP—triggeredimmunity，I)中，PAMP能激发NHO1基因表达，NHO1基因被认为是抵御多重复合非宿主病原菌P．syringase的关键基因j，具有对非寄主病原菌的非特异抗性。在拟南芥对非寄主病原菌产生的“基因对基因”抗性中，NH01亦不可缺少，而对于毒性假单孢菌，NHO1似乎并没有起到任

5、何抗性作用，说明毒性假单孢菌能利用某种特殊机制克服或逃避这种抗性。有趣的是，研究还发现P．syringaepv．tomatoDC3000携带的效应基因avrB能诱导而非抑制NH01基因的表达。avrB激活了基因对基因的抗性，并通过作用于茉莉酸信号途径的上游或下游而阻断了这种毒性假单胞菌对NHO1基因表达的抑制J。I在水稻广谱抗病中也至关重要，但在PTI信号通路中发挥重要作用的基因还有待研究。通过同源性分析，发现水稻中也含有类似于拟南芥NHO1的基因，该基因功能尚缺乏研究。笔者在充分借鉴模式植物现有研究的基础上，结合水稻基因组测序数据，从水稻基因组中候选了水稻OsNHO1基因，经RT-收

6、稿日期：2014—02—26基金项目：转基因生物新品种培育重大专项(2009ZX08009—41B)；国家自然科学基金(31260345)；海南省重大科技项目(ZDZX2013023—2)；公益性行业科研专项(201403075)作者简介：高志亮(1987一)，男，研究方向：植物抗病分子育种．E·mail：924514237@qq．con通信作者：陈银华(1976一)，男，教授，博士生导师．E—mail：yhchen@hainu．edu．cn第1期高志亮等：水稻OsNHO1基因cDNA序列分离及表达分析31PCR分离全长基因后对其应答不同刺激的表达模式进行分析，旨在从表达层面明确该基因

7、可能参与的应答途径，为该基因的功能鉴定打下基础。1材料与方法1．1实验材料病原菌：黄单胞杆菌水稻致病变种(Xanthomonas．oryzaepv．oryzae)的一个致病小种PXo99(R6)，在PSA培养基上划线培养后挑单菌落，单菌落继续在PSA培养基上培养，用无菌水稀释菌的OD600值至0．5。水稻：日本晴(OryzasativaL．ev．Nipponbare)(NB)由本实验室提供。试剂：限制性内切酶EcoRI购自NEB公司、LATaq