转hrpZm基因大豆对疫霉根腐病抗性提高的分子机理

【作者】 杜茜； 杨向东； 杨静； 郭东全； 张金花； 汪洋洲； 张正坤； 李启云； 潘洪玉；

【机构】 吉林省农业科学院植物保护研究所； 吉林大学植物科学学院；

【摘要】 植物对胁迫所引起的一系列基因表达和基因的产物是特异的,植物表达抗病反应的过程也是抗病信号传递的过程。本研究以通过连续多代的后代筛选获得的转hrpZm基因高抗大豆疫霉根腐病的单拷贝纯合株系为试验材料,以该株系的受体材料为对照,采用Real time-PCR技术测定了水杨酸、茉莉酸、细胞程序性死亡等多条信号途径关键基因表达量,其中水杨酸信号途径关键基因PR1、PR12、PAL在大豆疫霉根腐病为害的大豆植株的叶片上基因表达量均表现出明显的上调。茉莉酸信号途径基因AOS基因表达量在叶片上微弱上调,而PPO却明显的上调。细胞程序性死亡GmNPR1和GmNPR2明显上调,而与R基因抗性相关的基因GmSGT1基因表达量微弱上调,RAR基因表达量明显的上调。基因的相对表达量结果表明,转hrpZm基因大豆株系中对大豆疫霉根腐病的抗性是多种调控机制共同作用的结果,多条抗病途径的协同交互作用实现了该过程。转hrpZm基因的转基因株系B4J9116-6的纯合后代,在抵抗大豆疫霉根腐病的侵染时PR1、PR12、PAL、PPO、GmNPR、RAR等6个基因均起到了重要的作用。除GmNPR基因转录水平的表达需要病原菌侵染的诱导外,其余5个基因均以组成型防御的特点保护植株免受病原菌的伤害。来源于转hrpZm基因转基因事件B4J9116的转基因株系B4J9116-6的纯合株系,由于外源基因的转入其对病原菌的伤害与受体相比表现出了不同的防御机制。更多还原