水稻抗白葉枯病基因Xa7是一個顯性抗病基因,具有廣譜、持久、高抗的抗性,并且在水稻全生育期都保持優(yōu)良的抗性。對Xa7基因的克隆,將為闡明其調(diào)控的抗病分子機理打下堅實的基礎(chǔ),同時通過發(fā)掘其抗病功能,能夠在水稻抗病分子育種中展現(xiàn)出重要的應(yīng)用價值。通過對Xa7的定位區(qū)間內(nèi)基因組序列進行分析發(fā)現(xiàn),與其他水稻品種相比存在較大差別,序列較為復(fù)雜。無法通過圖位克隆的方法將Xa7基因克隆。因此本實驗室前期通過對含有Xa7基因的水稻品種鎮(zhèn)恢084進行輻射誘變,篩選到在Xa7定位區(qū)間染色體缺失106 kb片段的感病突變體,與之前120 kb的定位區(qū)間有25 kb的重疊區(qū),由此將Xa7定位在25 kb的區(qū)間內(nèi)。為了克隆Xa7基因,本研究利用構(gòu)建亞克隆載體的方法對Xa7基因進行進一步克隆。通過利用1個覆蓋25 kb定位區(qū)間的陽性單克隆,通過PCR的方法獲得覆蓋這25 kb區(qū)間的四個亞克隆片段（P1、P2、P3、P4）,并將得到的片段連接到載體pCAMBIA1300上,構(gòu)建了覆蓋Xa7定位區(qū)間的4個亞克隆載體,然后將其轉(zhuǎn)基因到感病品種中花11中。通過對轉(zhuǎn)基因苗進行引物鑒定和對陽性轉(zhuǎn)基因植株進行接菌PXO86驗證... 

【文章來源】：浙江師范大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

植物對細(xì)菌抗性進化模型[22]

第一章文獻綜述7需要將內(nèi)桿與內(nèi)膜環(huán)相結(jié)合，并通過“套筒”狀的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。針頭會穿過病原物的細(xì)胞表面到達外界，在一些T3SSs中被SctA針尖復(fù)合體覆蓋。尖端復(fù)合物有助于轉(zhuǎn)運子SctE和SctB在宿主細(xì)胞膜上組裝易位孔；這在細(xì)菌胞質(zhì)和宿主細(xì)胞胞質(zhì)之間建立了一個管道，從而實現(xiàn)效應(yīng)蛋白的直接傳遞。針頭的長度由SctP蛋白控制，SctU和SctW調(diào)節(jié)分泌層次，這是蛋白質(zhì)底物分泌的時間順序[38-41]。此外，許多分泌蛋白質(zhì)需要同源伴侶來分泌[42,43]。一種有功能性的T3SS，包含基底體和針，也被稱為“針復(fù)合體”，相當(dāng)于鞭毛的彎鉤基體復(fù)合物（HBB）。整個T3SS裝置也被稱為“注射體”(圖1.2)。而效應(yīng)蛋白最終將通過這個注射體侵染進入植物細(xì)胞，從而擾亂植物的防御系統(tǒng)。圖1.2細(xì)菌三型分泌系統(tǒng)模式圖[44]Figure1.2BacterialtypeIIIsecretionsystemsmodel1.2.3白葉枯病菌的相關(guān)效應(yīng)因子根據(jù)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)物的不同，目前細(xì)菌的無毒基因可以分avrBs3/pthA家族和avrRxv/yopJ家族這兩個家族，而發(fā)現(xiàn)的大部分的無毒基因都是屬于avrBs3/pthA家族，因此也把avrBs3/pthA家族稱為avr/pth家族或avrBs3家族[23]。同時研究發(fā)現(xiàn)pthA基因家族的結(jié)構(gòu)與avrBs3基因家族的結(jié)構(gòu)存在著很高的相似性，正是由于存在這種相似度，顯示avrBs3/pthA家族成員中無毒基因和有毒性基因是并存的。

第一章文獻綜述9定位于植物細(xì)胞核[50]。而NLSs對于AvrBs3同系物的重要性也得到了證實，例如白葉枯病菌中的AvrXa7。事實上，AD的突變和缺失都會使蛋白質(zhì)失去活性，并且AD部分地功能可以被單純皰疹病毒VP16的異源AD所取代，這也證明了該結(jié)構(gòu)域的功能重要性（圖1.3）[1,51,52]。圖1.3AvrBs3蛋白組成[1]Figure1.3CompositionofAvrBs3protein2水稻中抗白葉枯病基因2.1已克隆的抗白葉枯病基因據(jù)報道，目前國際挖掘鑒定的抗白葉枯病基因有40多個[53,54]。分析發(fā)現(xiàn)顯性基因為主。這些水稻白葉枯抗病基因中，Xa1、Xa3/Xa26、Xa4、xa5、Xa10、xa13、Xa21、Xa23、xa25、Xa27和xa41(t)這11個基因已成功被克隆，并有相關(guān)報道[55,56]。這些已克隆的抗性基因中除了Xa1基因編碼的蛋白是NB-LRR類型，其他抗病基因都編碼很多不同類型的蛋白質(zhì)，這表明水稻抗白葉枯病基因在功能上是變化多樣的（如表1.1）。表1.1已克隆的11個水稻白葉枯病抗性基因Table1.1ElevenclonedriceblightresistancegenesGeneCommentsClassCognateElicitor/EffectorReferencesXa21Extracellular,membrane,andintracellulardomains;kinase;broadresistanceRLKAx21[57,58]

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3022749