番茄9号染色体上晚疫病抗病基因的发掘及表达谱分析

【作者】 莫云容； 鲍继艳； 朱海山； 邓明华； 杨正安； 张宏； 韩曙； 汤晓倩； 赵凯；

【机构】 云南农业大学园林园艺学院；

【摘要】 番茄晚疫病在世界范围内已成为番茄主要的毁灭性的病害。培育抗病品种为防治番茄晚疫病的有效途径。因此,首先需要发掘有利用价值的番茄晚疫病抗病材料和抗病基因,通过传统和现代的育种手段培育抗病新品种。本研究中以高抗番茄晚疫病自交系‘CLN2037E’和感病自交系‘5~#自交系’为试材,在前期使用分子标记将‘CLN2037E’中存在的抗病基因定位在9号染色体的基础上,利用‘CLN2037E’晚疫病诱导差异表达cDNA文库及晚疫病抗病相关Unigene,并结合番茄基因组CDS数据库和生物信息学方法,首先重点发掘番茄9号染色体上的晚疫病抗病基因,然后使用实时荧光定量PCR技术,分析这些基因在晚疫病接种2、4、6和8 d后表达谱的变化,结果如下:(1)发掘出10条晚疫病诱导候选基因,其中6条与差异表达ESTs相匹配:醛酮还原酶家族基因(Aldo/keto reductase family gene,Solyc09g097960)、苏氨酸脱氨酶基因(Threonine dearninase gene,Solyc09g008670)、氰酸酯水解酶基因(Cyanate hydratase gene,Solyc09g090430)、植物特有结构域TIGR01615家族基因(Plant-specific domain TIGR01615 family gene,Solyc09g065760)、紫外线辐射抗性相关基因(UV radiation resistance-associated gene,Solyc09g092030)、未知基因(Unknown gene,Solyc09g082810);4条与晚疫病抗病相关Unigene相匹配:它们都属于曲螺旋结构-核苷酸结合位点-亮氨酸富集重复型抗病基因(CC-NBS-LRR resistance gene,Solyc09g098130、Solyc09g098100、Solyc09g018220、Solyc09g064610)。(2)10条候选基因在晚疫病诱导下,苏氨酸脱氨酶基因的表达在抗病番茄自交系‘CLN2037E’中被诱导,接种2 d后达到最高值,为对照的6.23倍,随后逐渐下降,8 d后仍为对照的2.34倍,然而该基因在感病‘5~#自交系’中的表达却被强烈抑制,而且随着接种时间的延长,抑制作用逐渐加强,接种2 d后表达量为对照的0.11倍,8 d后为对照的0.02倍;更为有趣的是,在正常生长条件下,苏氨酸脱氨酶基因在‘CLN2037E’中的表达水平仅为‘5~#自交系’的0.03倍。(3)其它9条候选基因不响应晚疫病菌的诱导。更多还原