轉錄因子AtMYB73調控擬南芥抗Pst DC3000和灰葡萄孢的機制分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本實驗室前期明確了AtMYB73基因在擬南芥抵抗核盤菌侵染過程中具有重要作用,并確定了AtMYB73通過影響水楊酸(SA)信號途徑和茉莉酸(JA)信號途徑抵抗核盤菌的侵染。本研究旨在明確AtMYB73基因在調控擬南芥抵抗丁香假單胞桿菌番茄致病變種(Pseudomonas syringae pv tomato DC3000,Pst DC3000)與灰葡萄孢(Botrytis cinerea,B.cinerea)過程中的作用,確定AtMYB

2、73基因與SA和JA抗病信號途徑及信號途徑關鍵基因之間的調控關系,為進一步闡明AtMYB73基因調控擬南芥抗病的分子機制奠定基礎。主要結果如下:
  1.對AtMYB73基因進行了生物信息學分析,發(fā)現(xiàn)AtMYB73蛋白為親水性蛋白,不存在跨膜結構域,AtMYB73蛋白有26個磷酸化位點,預測AtMYB73基因可能是通過可逆的磷酸化反應對逆境脅迫進行感知和應答的。
  2.利用RT-PCR技術分析了不同周齡野生型擬南芥中AtM

3、YB73基因的表達規(guī)律,確定了AtMYB73基因的表達水平隨著植株的生長發(fā)育呈上升趨勢。
  3.檢測了4種AtMYB73基因不同T-DNA插入位點的突變體對Pst DC3000的敏感性,發(fā)現(xiàn)4株myb73突變體的感病癥狀均較野生型更為明顯;接種后myb73突變體中病菌的cfu值均明顯高于野生型,胼胝質的含量均明顯少于野生型,說明myb73突變體對Pst DC3000的敏感性增強,表明AtMYB73為擬南芥抗Pst DC3000的

4、正調控因子。
  4.將擬南芥野生型Col-0和4種myb73突變體分別接種灰葡萄孢,檢測myb73突變體對灰葡萄孢的抗病性。結果發(fā)現(xiàn),4株myb73突變體的感病癥狀較野生型明顯減輕,接種的myb73突變體中BcACTIN基因的表達水平明顯低于野生型,接種的myb73突變體葉片中壞死細胞的面積明顯小于野生型,接種后myb73突變體的葉綠素含量均明顯高于野生型,且接種后myb73突變體的葉片死亡率均明顯低于野生型,說明myb73突變

5、體對灰葡萄孢的抗性較野生型明顯增強,表明AtMYB73為擬南芥抗灰葡萄孢的負調控因子。
  5.接種Pst DC3000后myb73突變體中抗病相關基因PR1、NPR1、JAR1和PDF1.2的表達水平均明顯低于野生型水平,且myb73突變體中NPR1基因的表達水平在接種后不同時間沒有明顯的變化;接種灰葡萄孢后,myb73突變體中SA途徑關鍵基因PR1和NPR1的表達水平明顯低于野生型,而JA途徑關鍵基因PDF1.2和JAR1的表

6、達水平明顯高于野生型。表明AtMYB73基因通過正調控SA和JA信號途徑影響擬南芥對Pst DC3000的抗性,通過正調控SA信號途徑、負調控JA信號途徑影響擬南芥對灰葡萄孢的抗性。
  6.將Pst DC3000接種于myb73、npr1和myb73/npr1突變體后發(fā)現(xiàn),myb73/npr1突變體的感病癥狀較野生型和突變體myb73、npr1更為敏感,接種葉片中病原菌的cfu值明顯高于野生型和突變體myb73、npr1,接種后

7、myb73/npr1突變體中ICS1基因的表達量均低于野生型和突變體myb73、npr1,表明AtMYB73基因與NPR1基因處于不同的信號通路,共同調控SA途徑關鍵基因PR1和ICS1的表達。
  7.將灰葡萄孢接種于myb73、jar1和myb73/jar1突變體后發(fā)現(xiàn),myb73/jar1突變體的感病癥狀較野生型和jar1突變體的明顯減弱,而較突變體myb73感病癥狀更為明顯,接種后myb73/jar1突變體中BcACTIN

8、基因的表達水平、壞死細胞的面積、葉綠素含量及葉片死亡率的數(shù)據(jù)均與癥狀一致,接種后myb73/far1突變體中PDF1.2的表達水平要高于jar1突變體但低于myb73突變體,表明AtMYB73基因與JAR1基因處于不同的信號通路,共同調控JA途徑關鍵基因PDF1.2的表達。
  8.試驗成功構建了AtMYB73基因的原核表達載體GST-AtMYB73,將其轉入原核表達菌株BL21中進行體外誘導表達,確定了AtMYB73蛋白原核表達

9、的最佳條件為IPTG0.1mmol/L,誘導溫度為28℃。通過GST親和純化方法,獲得了純化的GST-AtMYB73蛋白。
  9.試驗成功構建了AtMYB73基因及其互作蛋白基因WRKY38、WRKY70、AT5G10430、AT4G23680、AT3G54890、和AT5G48180的酵母雙雜交載體AD-AtMYB73、BD-AtMYB73、AD-WRKY38、AD-WRKY70、BD-AT5G10430、BD-AT4G236

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