海島棉抗黃萎病相關(guān)基因gbeds1的克隆與生物信息學(xué)分析本科畢業(yè)論文-文庫(kù)吧
2025-07-25 09:27 本頁(yè)面
【正文】 真 . 黃萎病抗性遺傳研究 [J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) , 1994, 17(3): 818. [5] Falk A, Feys B J, Frost L N, Jones J D G, Daniels M J, and Parker J E. EDS1, an essential ponent of R genemediated disease resistance in Arabidopsis has homology to eukaryotic lipases [J]. Proc Natl Acad Sci USA 96, 1999, 32923297. [6] Jirage D, Tootle T L, Reuber T L, Frost L N, Feys B J, Parker J E, Ausubel F M, and Glazebrook J. Arabidopsis thaliana PAD4 encodes a lipaselike gene that is important for salicylic acid signaling [J]. Proc Natl Acad Sci USA 1999, 96:1358313588. [7] Goodman R N, Novacky A J. The hypersensitive reaction in plants to Pathogenes [M]. APS Press, 1994. [8] Fradin E F, Zhang Z, Juarez Ayala J C, Castroverde C D, Nazar R N, Robb J, Liu C M, Thomma B P. Geic dissection of Verticillium wilt resistance mediated by tomato Ve1[J]. Plant Physiol, 2020, 150: 320332. [9] Expression of RPS4 in tobacco induces an AvrRps4independent HR that requires EDS1, SGT1 and HSP90 [J]. Plant Science, 2020, 10: 213224. [10] Fei Gao, Xiao Meishu, Mohammad, Babar Ali, Susanne Howard, Nan Li, Patrick Winterhagen, Wenping Qiu, Walter Gassmann. A functional ortholog is differentially regulated in powdery mildew resistant and susceptible grapevines and plements an Arabidopsis EDS1 mutant [J]. Planta, 2020, 231:10371047. [11] Feys B J, Moisan L J, Newman M A, and Parker J E. Direct interaction between the Arabidopsis disease resistance signaling proteins, EDS1 and PAD4[J]. EMBO, 2020, 20:54005411. [12] Rust233。rucci C, Aviv D H, Holt B F, Dangl J L, and Parker J E. The disease resistance signaling ponents EDS1 and PAD4 are essential regulators of the cell death pathway controlled by LSD1 in Arabidopsis [J]. Plant Cell, 2020, 13: 22112224. 文獻(xiàn)綜述： 棉花黃萎病是一種土傳的維管束真菌病害，落葉型菌系致病危害性強(qiáng)、在土壤內(nèi)難以根除，所以分離構(gòu)建抗黃萎病基因和培育轉(zhuǎn)基因抗黃萎病棉花就顯得尤為迫切。 Zhou等 [1]利用 PCR 擴(kuò)增得到了蘿卜 Rs AF1 基因，體外抑菌實(shí)驗(yàn)表明 ， Rs AF1 對(duì)大麗輪枝菌的孢子萌發(fā)和菌絲生長(zhǎng)有明顯的抑制作用。竇道龍 [2]利用 35S 啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的 NDR1 和NPR1 基因 (從擬南芥中克隆的 )的組成型表達(dá)載體對(duì)陸地棉品種進(jìn)行花粉管通道法轉(zhuǎn)化，抗黃萎病鑒定結(jié)果顯示 轉(zhuǎn)基因植株對(duì)黃萎病的抗性都明顯增強(qiáng)。另外，從海島棉中克隆到了多聚半乳糖醛酸酶 (PGIPs)基因，這是從棉屬植物中克隆的第一個(gè) PGIP 基因。 PGIP基因編碼的多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白可以與真菌內(nèi)源多聚半乳糖醛酸酶非抑制性結(jié)合，降低了該酶的活性，抑制真菌的作用，同時(shí)還誘導(dǎo)寡聚糖的合成，進(jìn)一步誘導(dǎo)棉花的防御反應(yīng)。最近，一些研究者從海島棉品種中構(gòu)建了用于抗黃萎病基因的克隆及其相關(guān)研究的文庫(kù) [3, 4]。 目前，棉花抗黃萎病基因工程中應(yīng)用的基因主要有幾丁質(zhì)酶、 β1， 3葡聚糖酶、植物防衛(wèi)素、硫素及葡萄糖氧化酶 (Glucose oxidase， GO)等外源抗病基因 [5]。其中，比較成功的報(bào)道是 GO 基因 ， 該基因編碼的葡萄糖氧化酶催化 βD葡萄糖氧化成葡萄糖酸和H2O2， H2O2 在直接抑制病原菌生長(zhǎng)的同時(shí)，也可作為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)物質(zhì)誘導(dǎo)棉株系統(tǒng)抗性的形成。王志興、張寶紅等分別將 GO 基因?qū)朊藁?，獲得對(duì)黃萎病抗性明顯提高的棉花株系 [6, 7]。蔡應(yīng)繁、崔百明等利用遺傳轉(zhuǎn)化法將抗真菌的 β1， 3葡聚糖酶基因和幾丁質(zhì)酶基因?qū)朊藁ǎ?jīng) Southern 雜交檢驗(yàn)，已得到陽(yáng)性結(jié)果，進(jìn)一步的研究還在進(jìn)行中[8, 9]。樂(lè)錦華等用花粉管 通道法將菜豆幾丁質(zhì)酶基因與煙草 β1， 3葡聚糖酶基因雙價(jià)植物表達(dá)載體 pBLGC 導(dǎo)入新疆棉花主栽品種 (系 ) 550、 82 1304 和石遠(yuǎn) 321，通過(guò) PCR、Southern blot 檢測(cè)，進(jìn)行黃萎病抗性篩選，得到抗病性良好且遺傳性穩(wěn)定的轉(zhuǎn)基因 抗病棉花 [10]。 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái)，隨著植物基因工程技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用遺傳轉(zhuǎn)化的方法能夠打破物種之間的生殖隔離障礙，而且可以獲得生物的定向變異、提高育種的目的性和可操作性，為創(chuàng)造新的生命類型開(kāi)拓了無(wú)限廣闊的前景。目前 ， 植物抗病基因工程中常用的基因主要包括以下幾類 [1]：編碼引起植物廣譜抗性蛋白的基因 ， 編碼具有抑菌或抗菌活性蛋白的基因 ， 與植物結(jié)構(gòu)相關(guān)的防御基因 ， 病原菌致病因子的解毒或中和基因 ， 參與植保素代謝的基因，總之，表達(dá)這些基因的植物對(duì)真菌的抗性大都得到了不同程度的提高，其中，許多基因協(xié)同表達(dá)一般比單基因轉(zhuǎn)化效果明顯。所以，可以把這些基因用于棉花抗病基因工程育種，通過(guò)它們的過(guò)量表達(dá)來(lái)提高棉花中萜類物質(zhì)的含量，把上面的基因單獨(dú)或一同轉(zhuǎn)入棉花中來(lái)介導(dǎo)并提高棉花對(duì)黃萎病的抗性。 參考文獻(xiàn) [1] Zhou, Xiang, Jun Lu, Shan, et al. A cotton cDNA (GaPR10) encoding a pathogenesis related protein with in vitroribonuclease activity Science, 2020, 162 (4): 629637. [2] 竇道龍 . 棉花抗黃萎病基因工程研究和防衛(wèi)反應(yīng)相關(guān)基因的克隆 , 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 博士研究論文 , 2020 [3] 左開(kāi)井 , 吳菲 , 唐克軒等 . 海島棉品種根部黃萎病菌誘導(dǎo)表達(dá)全長(zhǎng) cDNA 文庫(kù) . 棉花學(xué)報(bào) , 2020, 14 (5) : 291294. [4] Neumann M J, Dobinson K F. Sequence tag analysis of gene expression during pathogenic growth and microsclerotia development in the vascular wilt pathogen Verticillium dahliae Fungal Geics amp。 Biology, 2020, 38 (1) : 5463. [5] 段紅英 , 丁笑聲 . 棉花抗黃萎病基因工程研究 綜述 , 作物雜志 , Crops, 2020, 01 [6] 王志興 . 轉(zhuǎn)基因抗病棉花和抗蟲(chóng)馬鈴薯株系的培育 , 中國(guó)科學(xué)院植物研究所博士后研究工作報(bào)告 , 2020. [7] 張寶紅 , 姚長(zhǎng)兵 , 鞏萬(wàn)奎等 . 棉花葡萄糖氧化酶基因轉(zhuǎn)化棉花和抗性愈傷組織的獲得 , 棉花學(xué)報(bào) , 2020, 13 (2): 7881. [8] 蔡應(yīng)繁 , 裴炎 . 抗真菌基因?qū)朊藁▌?chuàng)造高抗黃萎病材料 . 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) , 2020, 13 (4): 4549. [9] 崔百明 , 祝建波 , 肖路等 . 轉(zhuǎn) β1, 3葡聚糖酶和幾丁質(zhì)酶基因棉 花 . 生物技術(shù) , 2020, 12 (4): 12. [10] 樂(lè)錦華 , 祝建波 , 崔百明等 . 利用目的基因轉(zhuǎn)化技術(shù)培育棉花抗病新品種 . 石河子大學(xué)學(xué)報(bào) , 2020, 6 (3): 173178. 研究方法、內(nèi)容 ： 1 研究方法 (1) 棉纖維發(fā)育相關(guān)基因 GbEDS1 的克隆。 (2) 基因的生物信息學(xué)分析，主要包括以下內(nèi)容： a) 分析基因編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列分析；
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