转TaTLP1基因小麦的获得及抗叶锈性分析

摘要

类甜蛋白(thaumatin-like protein,TLP)是一类具有抗真菌功能的病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins,PRPs),在植物病理学研究中受到越来越广泛的关注.本研究将前期获得的小麦(Triticum aestivum)TaTLP1基因定向插入到玉米(Zea mays)泛素(ubiquitin,Ubi)启动子驱动的表达载体pLGY-02中,利用农杆菌(Agrobacterium)介导的遗传转化将pLGY-TaTLP1重组体转化至小麦感叶锈病农家品种'JW'中,侵染幼胚140个,获得31个再生株系,再生率为22.1％.对转TaTLP1基因小麦的T1～T4代植株进行PCR验证,初步筛选出了稳定遗传表达的转基因阳性植株;qRT-PCR分析明确了TaTLP1基因在转基因阳性小麦中超量表达;对连续4代小麦接种叶锈菌(Puccinia triticina)的抗性鉴定则表明,TaTLP1基因的过表达提高了转基因植株对小麦叶锈病的抗性;纯合后代生理生化含量的测定进一步证实了转TaTLP1基因小麦中的脯氨酸、β-1,3-葡聚糖酶、过氧化氢以及过氧化物酶同样参与了小麦防御叶锈病的反应.本研究结果表明,TaTLP1基因在防御小麦叶锈病方面发挥重要作用,为深入研究TaTLP1基因的功能和小麦—叶锈菌相互作用的分子机理提供了理论依据.