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水稻纹枯病防御相关基因OsRBCS和OsUBC2的功能分析

汪柳青  
【摘要】: 水稻纹枯病是世界性水稻病害,由于病原菌的寄主范围广和土壤习居性,因而缺乏有效的抗源,严重威胁世界稻米的生产。本实验室在前期的研究中,运用抑制消减杂交技术,从水稻中筛选出52个受纹枯病菌诱导的差异表达cDNA克隆。同源性搜索发现,这52个克隆中有16个克隆与已知功能基因具有较高的同源性,其中10个克隆与植物抗病防御反应相关。其中克隆4B11可能含有编码水稻1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶小亚基蛋白(RBCS)的基因片段。另一个克隆8A1可能含有编码水稻假定的泛素结合酶E2(UBC2)的基因片段。将这两个基因分别命名为OsRBCS和OsUBC2。为分析OsRBCS和OsUBC2基因的功能,构建了这两个基因的在植物体内的过量表达载体分别命名为pub-osrbcs和pub-osubc2,其中pub-osrbcs已转化水稻并得到T_0代转基因植株。 为进一步明确OsRBCS基因在水稻抗病性中的作用,我们对OsRBCS基因的T_1代水稻进行初步的抗病性鉴定,用分离自福州长乐和闽侯两个地区的各一个菌株分别为CL-1和MH-2接种T_1代水稻。结果表明,与对照相比,T_1转基因水稻对纹枯病的抗性明显增强,说明OsRBCS基因确实与水稻的防御反应相关。 为了研究OsUBC2基因的功能,将该基因的过量表达载体pub-osubc2利用农杆菌介导的方法转化到水稻品种明恢86中。目前已获得第一批的12株转基因植株,PCR反应证实了基因的成功整合,GUS染色表明,转基因植株的根、茎、叶各部分均有GUS基因的表达,说明转化载体已成功表达。同时,采用RNA干涉的策略进一步研究OsUBC2基因的功能。选用pTCK303作为实施RNAi的双元载体,在OsUBC2基因中选取一段DNA作为RNA干涉片段,命名为OsUBC2i,成功构建了OsUBC2基因的RNA干涉载体。


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