簇毛麦抗白粉病候选基因MIEL1-V的克隆及功能分析

【作者】 牛影； 张恒； 张旭； 肖进； 王海燕； 孙丽； 王宗宽； 王秀娥；

【机构】 南京农业大学农学院细胞遗传研究所；

【摘要】 由小麦白粉菌(Blumeria graminis f.sp.ttritici,Bgt)侵染引起的小麦白粉病严重危害小麦生产,发掘利用抗病基因、解析白粉病抗性分子机制对于抗病遗传改良有重要意义。小麦近缘物种簇毛麦(Haynaldia villosa,2n=14,VV)对白粉病表现广谱高抗,可以作为一个互作体系解析广谱抗性的分子机制。本实验室前期利用大麦基因芯片技术,克隆了一个受白粉菌诱导快速上调表达的E3泛素连接酶CMPG1-V,发现该基因的过量表达可以提高小麦的广谱抗性。本研究在前期酵母双杂交筛到一个CMPG1-V互作蛋白CIN1的基础上,进一步筛选酵母双杂交文库,筛选到一个与CIN1互作的RING型E3泛素连接酶MIEL,在簇毛麦中克隆其全长发现,MIEL1-V存在两种转录形式,命名为MIEL1.1-V和MIEL1.2-V。回补验证和双分子荧光互补实验表明MIEL1.2-V可以与CIN1互作,同时也可以与CMPG1-V互作;而MIEL1.1-V与CIN1和CMPG1-V均不互作。二者亚细胞定位也存在差异,MIEL1.1-V主要定位于细胞膜,MIEL1.2-V主要定位于细胞膜、细胞核、细胞质的内质网及点状结构,MIEL1.2-V在细胞膜与点状结构定位之间存在动态平衡。初步功能分析表明,MIEL1-V受白粉菌诱导后显著下调表达,利用VIGS技术在普通小麦扬麦158中沉默MIEL1-V,可显著提高其对小麦白粉病的抗性,在扬麦158中瞬间过量表达MIEL1.2-V会显著提高白粉菌的吸器指数。推测MIEL1-V负向调控小麦白粉病抗性。更多还原