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小麦(Triticum aestivum)Pm4α近等基因系抗白粉病相关基因克隆研究

顾小伟  
【摘要】: 小麦是人类主要的粮食来源之一。小麦白粉病是影响小麦生产的主要病害。为了了解小麦抗白粉病的机制,本文开展了对小麦抗白粉病相关基因的克隆研究。Pm4a是一个显性抗白粉病基因,在我国大部分地区表现抗性。因此,对Pm4a及其抗性相关基因的克隆有重要现实意义。 本研究以Pm4a近等基因系Yuma/~(8*)Cc和Chancellor(Cc)为材料,利用根据抗病基因产物保守序列设计的6对简并引物,进行RT-PCR扩增,获得5个在抗感材料间有多态性的片段W2、W4、W6、W8和W490,其长度分别为1121 bp、833 bp、613 bp、406 bp和450 bp。W490是用白粉菌诱导后的cDNA扩增出的产物。序列分析表明W8与大麦的H~+-ATP酶基因Ha1高度同源,W2编码的氨基酸序列与拟南芥中的一个O-linked GlcNAc转移酶(OGT)高度相似。W4和W6是单引物扩增产物,与已知序列无同源性。由W490序列推导的氨基酸序列与类丝氨酸/苏氨酸激酶(STK)有很高的相似性。 根据W8序列,采用RACE PCR技术获得了一个小麦H~+-ATP酶基因的全长cDNA序列,长3330 bp,编码区长2856 bp,共编码951氨基酸。这是第一个克隆的小麦跨膜质子泵类似基因,命名为Tha1。采用cDNA-IPCR的方法获得了包括完整3’端在内的两个OGT部分cDNA(EST),一个长1603 bp,一个长1846 bp。 Southern杂交表明在小麦基因组中W2和W490以单或寡拷贝形式 存在。利用中国春的一套缺体一四体系列将WZ定位于4A染色体。RNA 点杂交表明OGT类似基因与小麦的抗白粉病过程有关。


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