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甘薯抗病调控关键基因Rar1的克隆及特性分析

刘青  
【摘要】:甘薯不仅是日常生活中重要的粮食,还在农业、工业等方面发挥着重要的作用。由于病虫害的发生已经严重威胁甘薯的产量与品质。研究表明,通过利用SAR反应的相关基因NPR1等来获得广谱抗病性,是一条极其有效的途径。本研究以甘薯栽培品种金山57为研究材料,利用RT-PCR结合RACE技术克隆甘薯抗病防卫调控蛋白编码基因Rar1的全长cDNA序列,并构建了Rar1基因的过量表达载体,利用农杆菌介导法转化烟草,为探明该基因在甘薯抗病防卫反应中的作用机制提供研究基础。研究结果如下: 1.甘薯Rar1基因的分离:通过RT-PCR结合RACE技术获得目的基因Rar1全长cDNA序列。该基因共含672bp,编码222个氨基酸,包含CHORD-I、CHORD-II(CHORD-I结构域从第6个氨基酸到第65个氨基酸,序列CQRIG CNAFFTEDDN PEGSCTYHDS GPLFHDGMKEWSCCKKRSHD FSLFLEIPGC KTGKH;CHORD-II结构域从第156个氨基酸到第215个氨基酸,序列为TCKNK GCGKTFTEKE NHDTACSYHP GPAIFHDRMR GWKCCDIHVK EFDEFMAIPP CTKGW),和一个CCCH结构域的保守区域。该基因与烟草Rar1基因同源性最高,同源性为99%。 2.Rar1基因在甘薯中的表达模式:利用RT-PCR分析表明,甘薯Rar1基因在甘薯根、茎、叶中均有表达,为组成型表达;同时通过研究在3mM水杨酸喷施下,1h、8h、12h、24h后目的基因Rar1的表达量情况,发现在一定浓度的水杨酸喷施后,可以提高目的基因的表达量。 3.甘薯Rar1基因转化烟草:以pEGC5941作为原始载体,构建Rar1基因过量表达载体,通过农杆菌介导法转化烟草,得到转基因植株为20株,其中10株为阳性植株,转化率为50%;利用qRT-PCR分析,表明转基因植株甘薯Rar1基因的表达量是未转基因烟草的9倍。


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