苹果MdBAK1s基因表达载体构建、愈伤转化与苹果轮纹病抗性鉴定

摘要

BAK1是植物中重要的一类激酶受体。拟南芥中的研究表明：BAK1介导植物油菜素内酯信号转导、先天性免疫反应以及病原菌致毒蛋白对植物的毒性。苹果中的MdBAK1s与拟南芥中的BAK1具有很高的相似性，而目前国内外有关BAK1在苹果抵抗重要病害中的作用及其在生长发育中的作用研究很少，为此，本研究中，我们克隆了苹果中BAK1的2个同源基因，分别命名为：MdBAK1-1、MdBAK1-2，并对其进行氨基酸序列分析。分别对愈伤组织超表达后生长量的变化，对BR处理的影响，抗病性及抑制表达后对MAPK的信号响应等问题展开了相关研究，这将为进一步研究MdBAK1s在苹果生长发育以及抗病中的作用奠定基础。主要研究结果如下：
　　1.以嘎啦组培苗为材料克隆获得苹果中 BAK1的两个同源基因，分别命名为：MdBAK1-1、MdBAK1-2，氨基酸序列分析表明：MdBAK1-1、MdBAK1-2与拟南芥BAK1的序列高度保守，相似度分别为83％、84%，其中胞内激酶区域的保守性更高，均为90%。并且都具有信号肽区域、亮氨酸拉链区域、5个亮氨酸富含区域、脯氨酸富含区、跨膜区以及胞内激酶区。
　　2.获得了稳定超表达 MdBAK1s的转基因苹果愈伤组织与转基因苹果株系，并初步观察其表型特征，发现转基因苹果植株长势较弱，部分叶片会随着生长发黄。
　　3.应用RNA干扰的方法抑制苹果中MdBAK1s基因的表达，并获得MdBAK1s表达受抑制的转基因愈伤组织，初步观察其表型特征，发现表达受抑制的转基因愈伤组织颜色与对照相比较浅。
　　4.研究了超表达 MdBAK1s的转基因苹果愈伤组织与对照愈伤组织在不同时期生长量的差异，结果表明生长15 d后超表达MdBAK1-1的转基因苹果愈伤组织的生长量明显高于对照，是对照生长量的2.3倍。
　　5.研究了在不同浓度BR处理下超表达MdBAK1s的转基因苹果愈伤组织与对照愈伤组织生长量的差异，结果表明当BR浓度为1.0 nmol/L时可促进苹果愈伤的生长，随着BR浓度的不断增加会抑制苹果愈伤的生长，但当 BR浓度为1000 nmol/L时，超表达MdBAK1s的转基因苹果愈伤组织的生长量比普通愈伤明显减少。
　　6.研究了超表达 MdBAK1s的转基因苹果愈伤组织与对照愈伤组织对轮纹病菌的抗性，结果表明超表达MdBAK1s的转基因苹果愈伤组织更易感病。
　　7.研究了MdBAK1s表达受抑制的转基因苹果愈伤组织与对照愈伤组织在flg22处理下响应flg22信号的指示性蛋白MAPK6的表达差异，结果表明MdBAK1s表达受抑制后， M AP K6的表达在本底水平上与对照相比变弱。

目录

声明

符号说明

1 前言

1.1植物的抗病机制

1.2植物中的类受体蛋白激酶

1.3 LRR型类受体蛋白激酶BAK1

1.4 MAPK级联反应

1.5研究的目的及意义

1.6研究的主要内容

2材料和方法

2.1试验材料

2.2试验方法

3 结果与分析

3.1苹果MdBAK1s基因的克隆与载体构建

3.2获得转基因愈伤及植株

3.3 MdBAK1s转基因对苹果愈伤组织生长量的影响

3.4 MdBAK1s转基因对苹果愈伤组织响应BR的影响

3.5 MdBAK1s转基因对苹果愈伤组织抗病性的影响

3.6抑制MdBAK1s表达对苹果愈伤组织MAPK活性的影响

4讨论

4.1植物中重要的类受体蛋白激酶BAK1

4.2苹果MdBAK1s基因及其互作蛋白预测

4.3 MdBAK1s对苹果愈伤生长的影响

4.4 MdBAK1s可调控苹果愈伤的抗病性

5结论

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表论文情况