中间偃麦草RAR1基因的分离及其在小麦背景中的功能分析

摘要

[目的]RAR1是大麦抗白粉病基因和多种植物抗病(resistance,R)基因介导的抗病信号途径中的重要信号元件.为明确RAR1在小麦抗白粉病反应中的作用,为小麦广谱抗病分子育种提供基因资源,开展了本研究.[方法]采用生物信息学技术、RT-PCR和RACE方法分离克隆中间偃麦草RAR1基因,通过酶切和连接构建该基因的单子叶高效表达载体,采用基因枪法转化小麦,对转基因小麦植株进行分子检测、表达分析和抗病鉴定.[结果]分离克隆出中间偃麦草RAR1基因,其编码蛋白具有典型的RAR1功能结构域;构建了中间偃麦草RAR1基因的单子叶高效表达载体pUBI::RAR1;用基因枪法轰击小麦推广品种扬麦12幼胚愈伤组织1 545个,获得152株再生植株,通过PCR检测出阳性植株18株,转化率为1.17%;对T1、T2代转基因材料进行PCR检测、RT-PCR分析和白粉病抗病鉴定,结果表明转入的RAR1基因能够在小麦背景中遗传,RAR1基因的超量表达可提高小麦对白粉病菌的抗性、拓宽小麦的抗病谱.[结论]分离出中间偃麦草RAR1基因,RAR1基因在小麦中超量表达可提高小麦对白粉病菌的抗性、拓宽其抗病谱,可以作为小麦白粉病广谱抗性分子育种的潜在的重要基因资源.