花椰菜抗病相关基因OXO与CHS的克隆及功能分析

摘要

十字花科蔬菜菌核病,是由核盘菌（Sclertinia sclerotiorum）引起的一种病害，每年造成巨大的经济损失，查尔酮合成酶(Synthetase chalconeCHS）是苯丙氨酸代谢途径的关键酶，合成的查尔酮为类黄酮提供基本碳骨架，在植物的抗病性中起到重要作用。草酸氧化酶(oxalate oxidaseOXO）在生物界降解草酸的过程中起到十分重要的作用，它通过降解草酸，产生H2O2和CO2，在植物的抗病防御中发挥重要功能。
　　本研究以花椰菜和拟南芥为材料，采用同源克隆的方法从花椰菜中克隆了CHS和OXO基因，对OXO基因进行生物信息学分析，并将他们转入拟南芥与花椰菜，探究CHS和OXO基因在植物抗病性与生长发育中的作用。
　　1.成功的克隆了花椰菜OXO和CHS基因DNA与cDNA全长，序列分析显示，花椰菜OXO基因编码206个氨基酸,属于cupin家族。BoOXO氨基酸序列与油菜、拟南芥germin-like蛋白同源性达97％与88％，BoOXO蛋白为疏水性蛋白，无跨膜区。
　　2.成功构建植物表达载体pC3301-BoOXO与pC3301-BoCHS，并用农杆菌介导法成功转入拟南芥与花椰菜，经过Basta抗性筛选，分子鉴定，获得BoOXO转基因阳性拟南芥2株，花椰菜16株；得到BoCHS转基因阳性拟南芥3株，花椰菜7株。
　　3. T3代拟南芥的表型分析显示，异位表达BoOXO基因，可促进拟南芥侧根的生长，叶片、花与果荚的增大，提高结实率；异位表达BoCHS基因可导致拟南芥叶片与花器官的增多，叶片与果荚的增大，提高结实率。
　　4.转基因花椰菜的核盘菌胁迫分析显示，与野生型花椰菜相比，在病原胁迫的不同时期，转基因植株中BoOXO、BoCHS基因的表达量显著增强，与查尔酮合酶、草酸氧化酶在油菜、向日葵、烟草等中的抗病作用一致，说明花椰菜BoOXO、BoCHS基因也是抗菌核病的重要基因。

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第一章 前言

第一节 花椰菜概述

第二节 植物的抗病性

第三节 十字花科菌核病

第四节 草酸氧化酶研究进展

第五节 查尔酮合酶研究进展

第六节 花椰菜的遗传转化研究进展

第七节 立题依据与研究内容

第二章 材料与方法

第一节 实验材料

第二节 实验方法

第三章 结果分析

第一节 花椰菜OXO基因的克隆及功能分析

第二节 花椰菜CHS基因的克隆及功能分析

第四章 讨论

第一节 花椰菜草酸氧化酶在抗病中的作用

第二节 BoOXO基因在拟南芥中的异位表达

第三节 花椰菜查尔酮合酶的作用

第五章 结论与展望

第一节 结论

第二节 展望

参考文献

致谢

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