RGA、HCBT类抗病相关基因在小麦抗叶锈近等基因系中的检测分析
由小麦叶锈菌（Puccinia triticina）引起的小麦叶锈病，严重危害小麦产量、品质和粮食安全。深入研究、发掘和利用小麦抗叶锈基因，对抗病育种和病害防治具有十分重要的指导意义。本研究根据已克隆的STK、NBS-LRR两类抗病基因同源序列(RGA)和羟基肉桂酰/苯甲酰基转移酶(HCBT)类防卫相关基因的保守结构域设计引物，对50个小麦抗叶锈近等基因系(NILs)及感病对照Thatcher进行检测，进一步选取12个NILs进行表达差异分析，主要研究结果如下:
1.根据STK、LZ-NBS-LRR、TIR-NBS-LRR、NBS-LRR和HCBT五种植物抗病相关基因的保守结构域设计的7对引物，在51个小麦材料内各检测到2～4类。
2.小麦苗期与成株期各组织器官cDNA中，STK类引物CDS2在苗期TcLr1、TcLr9、TcLr10、TcLr34和Thatcher的根、茎、叶，TcLr19、TcLr21和TcLr45的茎、叶以及TcLr24、TcLr38的叶中检测到，成株期存在于除TcLr1、TcLr9、TcLr10、TcLr19、TcLr24、TcLr26、TcLr45和Thatcher根以外的所有检测器官中;LZ-NBS-LRR类引物CDS3苗期只在TcLr1、TcLr9、TcLr10、TcLr21和Thatcher的根检测到，而成株TcLr1、TcLr29和Thatcher的所有所测器官，TcLr21、TcLr24的根、茎、叶和旗叶，TcLr10、TcLr19的根、茎，TcLr9、TcLr26和TcLr38的根中均扩出条带;NBS-LRR类CDS6苗期除TcLr29中未检测到，而其他11个材料的茎和叶均扩出条带，成株期在TcLr1、TcLr10、TcLr19、TcLr26、TcLr45的所有检测器官，TcLr9、TcLr21、TcLr24、TcLr34、TcLr38和Thatcher的根和茎中均检测到;HCBT类引物CDS7苗期存在于在Thatcher的根、茎、叶，TcLr9和TcLr45的茎、叶，TcLr1、TcLr10、TcLr19、TcLr21和TcLr38的茎，成株期在TcLr1、TcLr24、TcLr26、TcLr29、TcLr34、TcLr38、TcLr45和Thatcher的所有检测器官，TcLr10、TcLr21和TcLr29的茎可检测到。
3.STK类引物CDS2在TcLr1、TcLr10、TcLr19和Thatcher苗期叶中的扩增产物克隆测序，分别为829bp、865bp、831 bp和831bp，最大开放阅读框分别编码274、286、274和275个氨基酸，BLASTn比对均与多个普通小麦受体蛋白激酶序列高度同源，并都具有STK类抗病基因的5个催化亚区，均属于STK类抗病基因。
4.LZ-NBS-LRR类引物CDS3在TcLr1、TcLr10和Tchatcher苗期根中扩增产物克隆测序，长度均为898bp，最大开放阅读框均编码174个氨基酸，BLASTn比对与小麦抗条锈基因Yr10的mRNA全长及粗山羊草的LZ-NBS-LRR抗病相关基因相似性均达100％，均具有抗病基因NBS的特征结构域（激酶2a、激酶3a）及HD疏水结构域。
5.NBS-LRR类引物CDS6在TcLr19、TcLr45和Thatcher成株叶中扩增产物克隆测序，长度均为703bp，最大开放阅读框均编码203个氨基酸，BLASTn比对与粗山羊草的NBS-LRR抗病相关基因相似性达100％，并符合NBS-LRR类抗病相关序列的特定保守结构域。
6.羟基肉桂酰/苯甲酰基转移酶(HCBT)类引物CDS7在TcLr1、TcLr9、TcLr10、TcLr45和Thatcher苗期茎中的扩增产物经克隆片段长度均为723bp，最大开放阅读框均编码224个氨基酸，BLASTn同源性比对与粗山羊草HCBT基因及大麦的一类蛋白基因相似性均为100％，均具有植物酰基转移酶相应的HXXXDG催化亚区。
7.将TcLr1中克隆测序所得LZ-NBS-LRR类基因在12个小麦材料中Southernblot验证，结果显示在小麦体内为低拷贝;对NBS-LRR和HCBT类基因在TcLr45和Thatcher中半定量表达模式分析表明，均受小麦叶锈菌的诱导表达:NBS-LRR基因在36h表达量最高，HCBT基因在24h表达量最高，且在非亲和组合中两个基因的表达量均比在亲和组合中表达量高。
小麦叶锈病;抗病相关基因;同源序列;羟基肉桂酰;苯甲酰基转移酶
河北农业大学
硕士
植物病理学
闫红飞;刘大群
2013
中文
S435.121.43
68
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）