中國野生毛葡萄芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23調(diào)控抗白粉病的研究
發(fā)布時間：2021-09-11 17:00
利用同源克隆法得到抗白粉病的中國野生毛葡萄‘丹鳳–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23的開放閱讀框,并構(gòu)建過表達(dá)載體;通過器官發(fā)生途徑誘導(dǎo)不抗白粉病的歐洲葡萄‘無核白’分生愈傷組織并采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法對其進(jìn)行轉(zhuǎn)化;經(jīng)過PCR檢測和Westernblot鑒定,獲得了5株VqSTS11超量表達(dá)植株和3株VqSTS23超量表達(dá)植株;人工接種白粉菌發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因植株中白粉菌菌絲生長速度慢,孢子萌發(fā)受到一定的抑制,并且轉(zhuǎn)基因植株中芪合酶基因相對表達(dá)量升高,抗病相關(guān)基因表達(dá)上調(diào),芪類物質(zhì)含量積累增多。本研究結(jié)果進(jìn)一步證明中國野生毛葡萄‘丹鳳–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23對白粉菌具有抗性,‘丹鳳–2’可以為改良?xì)W洲葡萄品種抗病性提供抗病基因,作為抗病育種的資源。
【文章來源】：園藝學(xué)報. 2020,47(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
轉(zhuǎn)VqSTS11和VqSTS23基因的‘無核白’葡萄植株對白粉病的抗性增強(qiáng)
以接種白粉菌的轉(zhuǎn)基因‘無核白’葡萄植株為材料進(jìn)行實時定量PCR試驗，結(jié)果表明，接種白粉菌后，芪合酶基因在轉(zhuǎn)基因植株中相對表達(dá)量整體呈上升趨勢，且明顯高于野生型（圖7）。其中，VqSTS11-L2轉(zhuǎn)基因株系在接菌后144 h芪合酶基因VqSTS11表達(dá)量是同期野生型植株的39.5倍，VqSTS11-L4轉(zhuǎn)基因株系在接菌后168 h的VqSTS11表達(dá)量是同期野生型植株的42倍。VqSTS23-L1和L2轉(zhuǎn)基因株系在接菌后VqSTS23的表達(dá)量在接菌后168 h達(dá)到最高，分別為野生型的123.6倍和126.4倍。通過HPLC方法檢測接菌前后芪類物質(zhì)的變化與含量，結(jié)果（圖8）表明：未接種時，轉(zhuǎn)基因植株和野生型植株中主要的芪類物質(zhì)是反式云杉新苷（白藜蘆醇糖基化衍生物），且轉(zhuǎn)基因植株中含量高于野生型，并均檢測到了白藜蘆醇（較野生型高）。接菌7 d后，植株中芪類物質(zhì)均含量升高，其中，VqSTS11-L2中的反式云杉新苷含量最高（346.52μg·g-1 DW），是接菌前的2.8倍。轉(zhuǎn)基因植株中還檢測到葡萄素。其中VqSTS11-L2中的葡萄素含量最高（14.50μg·g-1 DW),VqSTS11-L4中白藜蘆醇含量最高（34.15μg·g-1 DW），是接菌前的1.7倍。
VqSTS11和VqSTS23長度均為1 179 bp（圖1,A），編碼392個氨基酸，蛋白分子大小為43 kD。根據(jù)歐洲葡萄基因組V.vinifera‘Pinot Noir’clone PN40024的已測序列（Jaillon et al.,2007），對毛葡萄‘丹鳳–2’的VqSTS11和VqSTS23進(jìn)行序列分析，芪合酶基因VqSTS11反向定位于16號染色體的16526329–16527862位，Vq STS23反向定位于16號染色體的16615705–16617258位（圖1,A）。VqSTS11與VvSTS1有5個位點氨基酸不同，在VqSTS11中位于氮（N）端至碳（C）端的第103位賴氨酸、第106位賴氨酸、第107位谷氨酸、第219位丙氨酸和第283位絲氨酸，在Vv STS1中對應(yīng)位點是精氨酸、精氨酸、天冬氨酸、絲氨酸和蘇氨酸；VqSTS23與VvSTS5有3個位點氨基酸不同，在VqSTS23中位于N端至C端的第3位的苯丙氨酸、第4位的纈氨酸和第115位的賴氨酸，而在VvSTS5中對應(yīng)位點是絲氨酸、異亮氨酸、谷氨酸。對葡萄及其他幾個植物的STS基因編碼的氨基酸進(jìn)行聚類分析（圖1,B),VqSTS11、VqSTS23與歐洲葡萄VvSTS1和VvSTS5同源性最高，分別為98.72%和99.23%。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國野生毛葡萄芪合酶基因抗白粉病功能分析[J]. 吳鳳穎,劉夢琦,王躍進(jìn). 園藝學(xué)報. 2020(02)
[2]中國野生毛葡萄芪合成酶基因表達(dá)與抗白粉病分析[J]. 劉夢琦,吳鳳穎,王躍進(jìn). 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[3]中國葡萄屬野生種葉片抗白粉病遺傳研究[J]. 王躍進(jìn),賀普超. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 1997(01)
[4]中國葡萄屬野生種抗病性的研究[J]. 賀普超,王躍進(jìn),王國英,任治邦,和純成. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 1991(03)
博士論文
[1]中國野生華東葡萄泛素連接酶基因抗白粉病功能研究[D]. 余義和.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[2]兩個中國野生葡萄抗病相關(guān)基因的表達(dá)分析[D]. 史江莉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]中國葡萄野生種白藜蘆醇含量分析的研究[D]. 段朝輝.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2002
本文編號：3393378
【文章來源】：園藝學(xué)報. 2020,47(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
轉(zhuǎn)VqSTS11和VqSTS23基因的‘無核白’葡萄植株對白粉病的抗性增強(qiáng)
以接種白粉菌的轉(zhuǎn)基因‘無核白’葡萄植株為材料進(jìn)行實時定量PCR試驗，結(jié)果表明，接種白粉菌后，芪合酶基因在轉(zhuǎn)基因植株中相對表達(dá)量整體呈上升趨勢，且明顯高于野生型（圖7）。其中，VqSTS11-L2轉(zhuǎn)基因株系在接菌后144 h芪合酶基因VqSTS11表達(dá)量是同期野生型植株的39.5倍，VqSTS11-L4轉(zhuǎn)基因株系在接菌后168 h的VqSTS11表達(dá)量是同期野生型植株的42倍。VqSTS23-L1和L2轉(zhuǎn)基因株系在接菌后VqSTS23的表達(dá)量在接菌后168 h達(dá)到最高，分別為野生型的123.6倍和126.4倍。通過HPLC方法檢測接菌前后芪類物質(zhì)的變化與含量，結(jié)果（圖8）表明：未接種時，轉(zhuǎn)基因植株和野生型植株中主要的芪類物質(zhì)是反式云杉新苷（白藜蘆醇糖基化衍生物），且轉(zhuǎn)基因植株中含量高于野生型，并均檢測到了白藜蘆醇（較野生型高）。接菌7 d后，植株中芪類物質(zhì)均含量升高，其中，VqSTS11-L2中的反式云杉新苷含量最高（346.52μg·g-1 DW），是接菌前的2.8倍。轉(zhuǎn)基因植株中還檢測到葡萄素。其中VqSTS11-L2中的葡萄素含量最高（14.50μg·g-1 DW),VqSTS11-L4中白藜蘆醇含量最高（34.15μg·g-1 DW），是接菌前的1.7倍。
VqSTS11和VqSTS23長度均為1 179 bp（圖1,A），編碼392個氨基酸，蛋白分子大小為43 kD。根據(jù)歐洲葡萄基因組V.vinifera‘Pinot Noir’clone PN40024的已測序列（Jaillon et al.,2007），對毛葡萄‘丹鳳–2’的VqSTS11和VqSTS23進(jìn)行序列分析，芪合酶基因VqSTS11反向定位于16號染色體的16526329–16527862位，Vq STS23反向定位于16號染色體的16615705–16617258位（圖1,A）。VqSTS11與VvSTS1有5個位點氨基酸不同，在VqSTS11中位于氮（N）端至碳（C）端的第103位賴氨酸、第106位賴氨酸、第107位谷氨酸、第219位丙氨酸和第283位絲氨酸，在Vv STS1中對應(yīng)位點是精氨酸、精氨酸、天冬氨酸、絲氨酸和蘇氨酸；VqSTS23與VvSTS5有3個位點氨基酸不同，在VqSTS23中位于N端至C端的第3位的苯丙氨酸、第4位的纈氨酸和第115位的賴氨酸，而在VvSTS5中對應(yīng)位點是絲氨酸、異亮氨酸、谷氨酸。對葡萄及其他幾個植物的STS基因編碼的氨基酸進(jìn)行聚類分析（圖1,B),VqSTS11、VqSTS23與歐洲葡萄VvSTS1和VvSTS5同源性最高，分別為98.72%和99.23%。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國野生毛葡萄芪合酶基因抗白粉病功能分析[J]. 吳鳳穎,劉夢琦,王躍進(jìn). 園藝學(xué)報. 2020(02)
[2]中國野生毛葡萄芪合成酶基因表達(dá)與抗白粉病分析[J]. 劉夢琦,吳鳳穎,王躍進(jìn). 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[3]中國葡萄屬野生種葉片抗白粉病遺傳研究[J]. 王躍進(jìn),賀普超. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 1997(01)
[4]中國葡萄屬野生種抗病性的研究[J]. 賀普超,王躍進(jìn),王國英,任治邦,和純成. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 1991(03)
博士論文
[1]中國野生華東葡萄泛素連接酶基因抗白粉病功能研究[D]. 余義和.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[2]兩個中國野生葡萄抗病相關(guān)基因的表達(dá)分析[D]. 史江莉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]中國葡萄野生種白藜蘆醇含量分析的研究[D]. 段朝輝.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2002
本文編號：3393378
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jiyingongcheng/3393378.html
最近更新
教材專著
