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

【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。