【作者】 刘琳琳； 蔡肖； 甄军波； 张建宏； 田海燕； 刘存敬； 唐丽媛； 张素君； 李兴河； 张香云； 迟吉娜；

【机构】 河北省农林科学院棉花研究所/农业部棉花改良中心河北分中心/农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室；

【摘要】 目前已经在不同植物中克隆了NPR1基因,该基因在不同抗病网络中的关键作用已经被大量的过表达研究所证实,在抗病中取得了很好的效果。在拟南芥和其他不同植物中组成型表达AtNPR1基因,可以增强转基因植株对细菌病原体、丁香假单孢菌和几种真菌的抗性,提高PR蛋白的表达量,而且对植物生长无不良影响。将AtNPRl基因分别转入水稻、番茄、小麦、胡萝卜后,转基因水稻对白叶枯病的抗性明显提高,转基因番茄对真菌和细菌具有广谱抗性,转基因小麦对镰刀菌赤霉病抗性显著增强,转基因胡萝卜对核盘霉等病菌的抗性均明显提高。研究者们分别在海岛棉和陆地棉中克隆到了NPR1基因,棉花NPR1基因与其他作物NPR1基因同源性不高,但功能结构域同源性较高。GhNPR1基因受到茉莉酸甲酯、水杨酸和乙烯的诱导,并在尖孢镰刀菌和细菌性条斑病病菌侵染中起防御作用。转GbNPR1基因烟草对烟草赤星病菌(Alternaria alternata)的抗性明显提高;海岛棉新海21号中克隆得到的GbNPR1基因在棉花抵御枯萎病菌侵染及植物抗病信号转导过程中起一定作用。笔者克隆了海岛棉GbNPR1.1基因2.5kb的基因组片段和1884bp的cDNA片段。在NCBI中对其编码的氨基酸序列进行BlastX,发现GbNPR1.1具有NPR1基因家族的保守序列(GenBank注册号为JX262178)。同源性分析表明,GbNPR1.1编码的蛋白与大豆、杨树、蓖麻、葡萄的NPR1-1同源性达79%~75%,与陆地棉NPR1同源性仅为47%,与海岛棉NPR1同源性达97%。利用该基因序列在基因组进行比对,将该基因定位在第11号染色体中。基因表达分析表明,该基因在根茎叶中组成型表达,在受水杨酸(Salicylic acid)和黄萎病菌诱导后表达量升高。利用VIGS筛选最佳启动子区,结果发现几个启动子片段缺失区域在抗病反应中没有明显差异。在该基因还可能存在多个等位基因变异位点,还需要深入研究。更多还原