高粱抗丝黑穗病相关LRR-RLK基因克隆及其表达模式研究
本研究利用丝黑穗病菌接种高粱抗丝黑穗病品种SAP35及感病品种BTx623，并对其进行转录组分析，筛选并克隆到2个与高粱抗丝黑穗病相关的类受体蛋白激酶基因(SRL-1和 SRL-2)，并对这2个基因的表达产物进行了生物信息学预测，同时通过RT-qPCR对丝黑穗病菌接种后高粱抗感品种中 SRL-1及SRL-2的表达模式进行了研究。 本研究主要内容包括：⑴转录组测序：在对抗病和感病高粱分别进行丝黑穗病接种后24h取叶片，提取其中的总RNA进行转录组测序，结果在抗感病品种高粱中发现1451个差异表达基因，其中555个下调表达，896个上调表达，1451个差异表达基因(Different expression gene, DEG)中有282个富集到共151个通路，从GO富集的蛋白磷酸酶类基因中筛选2个表达差异较高的LRR-RLKs(SRL-1和SRL-2)基因进行研究。⑵SRL-1和SRL-2基因克隆：通过RT-PCR技术克隆得到含有完整ORF的SRL-1、SRL-2基因序列，序列分析结果表明：SRL-1基因ORF全长2982bp，编码993个氨基酸，SRL-2基因ORF全长1233bp，编码410个氨基酸；DNA BLAST结果表明SRL-1及 SRL-2仅与小米及二穗短柄草具有较高同源性；氨基酸同源性分析表明 SRL-1及SRL-2蛋白与禾本科LRR-RLKs具有较高的同源性。⑶生物信息学分析：根据克隆得到的SRL-1和SRL-2基因序列，进一步通过一系列的生物信息学软件对2个基因的蛋白产物进行分析，表明2个蛋白均具有典型的LRR型类受体蛋白激酶结构，理论上具有抗病功能，推断这两个基因可能为新的高粱抗病基因。⑷表达模式分析：根据SRL-1和SRL-2基因序列，设计引物，进行实时荧光定量PCR，对抗感品种在丝黑穗病菌侵染72h内SRL-1及SRL-2基因的表达进行研究，结果显示，SRL-1及SRL-2基因在抗病高粱品种中表达量在接种24h后大幅度增加，72h后表达量有所回落，而在感病品种中的表达量则一直较低，且这2个基因都在抗病与感病品种间显示极显著的表达差异，说明该基因确与高粱的抗丝黑穗病相关，其抗病机制尚有待进一步研究。
高粱种植;丝黑穗病防治;抗病育种;基因表达
三峡大学
硕士
生物化学与分子生物学
乐超银
2015
中文
S514.034;S332.2
61
2015-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）