甘蔗受黑穗病菌侵染后差异表达基因的分离与鉴定

摘要

甘蔗黑穗病是最严重的甘蔗真菌性病害,甘蔗与黑穗病菌互作的差异表达基因的分离与鉴定是深入解析甘蔗品种抗黑穗病分子机制的基础.本研究以12个3'锚锭引物和8个5'随机引物构成引物组合,运用DDRT-PCR差异显示方法,分析了甘蔗品种NCo376和F134接种黑穗病菌前后的基因表达差异.经克隆、测序和半定量RT-PCR验证,共获得了7条真实差异表达片段,这些片段分别同GenBank中编码细胞色素C氧化酶基因、核糖体蛋白基因、NAD-依赖型苹果酸脱氢酶基因、氨基转移酶基因、乙烯响应相关结合蛋白基因、RNA聚合酶特异转录起始因子和反转录转座子的序列的同源性达28%～99%.半定量RT-PCR分析结果表明,细胞色素C氧化酶基因的表达受甘蔗黑穗病菌和水杨酸的调控,具有不依赖于过氧化氢的作用机制以及在甘蔗根、茎、叶中表达的抗病基因组成型表达特点,但表达水平较低.推测甘蔗受黑穗病菌侵染后,抗病基因型可能通过细胞色素C氧化酶基因的诱导表达,促使植保素合成增多,以此抵抗或抑制外来病原菌的胁迫.研究结果丰富了甘蔗与黑穗病菌互作的分子机制研究,为甘蔗抗黑穗病分子育种奠定了基础.