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小麦Tamlo基因家族成员片段的克隆

谢文杰  
【摘要】: 小麦白粉病是小麦生产中最严重的病害之一,在全国小麦的各主要产区均有发生。国内外许多学者就麦类作物抗白粉病的组织细胞病理学及小种专性抗性的分子生物学都进行了较为深入的研究,并且随抗条锈育种育成的Pm基因系列小麦品种可抗个别白粉菌株系,但就广谱免疫或近免疫型抗病方面还缺乏系统研究及有效的基因资源。 本文采用异源基因克隆策略,设计了多对上、游引物进行组合,提取小麦总RNA,利用RT-PCR方法,从小麦叶片组织中克隆到组成型表达的Tamlo基因家族成员的片段两个,长度均为513bp,分别命名为Tamlo1、Tamlo2。经BLAST基因数据库查明是小麦中的新基因,其结果如下:与大麦mlo基因碱基的同源性均达到90%以上,其中Tamlo1为92.7% ,Tamlo2为91.4%;与大麦MLO蛋白序列的同源性也达到了90%以上,其中Tamlo1为90.8%,Tamlo2为90.1%。将两个基因片段在Genebank上登录,分别取得登录号为AF2971171、AF2971999。 本研究结果证实了除大麦、水稻、拟南芥等7种植物中存在mlo基因外,小麦中也存在mlo基因。基于大麦mlo基因家族与大麦白粉菌的关系,目前研究证实:大麦mlo基因家族成员的突变体可广谱、免疫地抗大麦白粉菌,这一点在西欧大麦生产中已得到了广泛地应用。有研究推测小麦中也存在mlo基因,并且与大麦高度同源,本研究结果证实了这一点,并且由此本文认为小麦Tamlo基因家族与小麦白粉菌的关系应与大麦的情况类似,小麦Tamlo基因与大麦mlo基因一样是一类隐性抗病基因家族;Mlo基因可能属于一种寄主决定性基因,只有它正常表达才能使之成为白粉病菌的合适寄主植物,如果采用分子遗传学方法使之突变或沉默,就有可能获得对白粉病菌的广谱抗病性,从而产生一系列小麦抗病品种。


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