小麥與葉銹菌互作中HCP1基因的克隆、表達(dá)及功能研究.pdf

1、小麥與葉銹菌互作過(guò)程中，不親和組合中小麥通常以過(guò)敏性反應(yīng)(hypersensitivereaction，HR)的方式來(lái)抵抗葉銹菌的侵染。HR形成早期，重要的生理生化變化之一是發(fā)生氧化迸發(fā)產(chǎn)生活性氧。課題組長(zhǎng)期從事小麥抗葉銹菌侵染機(jī)制的研究，前期通過(guò)構(gòu)建葉銹菌侵染早期的小麥SSH文庫(kù)及ESTs序列分析，篩選到HCP1基因（一種依賴Fe2+或抗壞血酸的氧化還原酶）在不親和組合接種后早期顯著上調(diào)表達(dá)，這一結(jié)果暗示HCP1基因在不親和組合中的高

2、表達(dá)可能在H2O2的清除中發(fā)揮著重要作用。本研究以小麥-葉銹菌互作體系為研究對(duì)象，利用小麥（Triticum aestivum L）品種洛夫林10(L10)和葉銹菌(Puccinia triticina)生理小種260、165分別組成不親和組合和親和組合，探討HCP1與H2O2清除之間的關(guān)系以及在小麥抵抗葉銹菌侵染而誘發(fā)的HR中的作用;本研究還構(gòu)建了小麥HCP1基因的超表達(dá)和RNAi植物雙元表達(dá)載體，并利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的小麥成熟胚轉(zhuǎn)化體系

3、進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化，以期為進(jìn)一步研究HCP1在小麥抗葉銹菌侵染過(guò)程中的作用及作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)。本研究主要獲得以下結(jié)果:
　　1.利用RT-PCR技術(shù)從小麥幼苗葉片中克隆獲得了HCP1基因的CDS區(qū)。
　　2.利用去除終止子的HCP1片段與GFP融合后構(gòu)建植物表達(dá)載體，注射煙草進(jìn)行瞬時(shí)表達(dá)，通過(guò)激光共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)HCP1在細(xì)胞核及胞質(zhì)中表達(dá)。
　　3.通過(guò)RT-qPCR技術(shù)檢測(cè)了HCP1基因在小麥被葉銹菌侵染后不同時(shí)間點(diǎn)

4、mRNA水平表達(dá)量的變化。初步表明該基因參與了小麥抵抗葉銹菌侵染的防衛(wèi)反應(yīng)。
　　4.利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默技術(shù)(VIGS)沉默小麥品種L10HCP1基因后，發(fā)現(xiàn)葉銹菌小種260侵染誘發(fā)的H2O2的積累增加，且在48h時(shí)葉銹菌誘導(dǎo)的HR面積增大，表明HCP1基因在植物清除H2O2機(jī)制中具有重要作用;同時(shí)，也表明了H2O2在葉銹菌侵染小麥誘發(fā)的過(guò)敏性反應(yīng)中可能起到正調(diào)控作用。
　　5.分別構(gòu)建了HCP1基因的超表達(dá)和RNAi載