小麦TaPIM1基因的克隆及其转基因烟草的抗病性分析.pdf

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2010，36(6)：911—917 http：／／www．chinacrops．org／zwxb／ ISSN0496—3490；CODENTSHPA9 E—mail：xbzw@chinajourna1．net．ca DoI：10．3724／SP．J．1006．2010．00911 小麦 TaPIM1基因的克隆及其转基因烟草的抗病性分析 周贤尧 1,2 董 娜 ，3， 刘红霞 张怀渝2 张增艳 -中国农业科学院作物科学研究所 ／农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程 ／农业部作物遗传育种重点开放实验室，北京 100081； 四川农业大学植物遗传育种省级重点实验室，四川雅安625014；河南科技学院，河南新乡453003 摘 要：TaPIM1是从小麦中克隆获得的1个病原诱导的小麦MYB基因，编码由323个氨基酸残基组成的蛋白TaPIM1。 TaPIM1具有R2R3类 MYB转录因子的典型结构，即2个保守的MYBDNA结合域 (R2和 R3)、核定位位点和酸性激 活区。TaPIM1的全长氨基酸序列与 已克隆 MYB蛋白的一致性仅为 43．69％PA下，为植物 MYB转录因子家族 R2R3 亚群的一个新成员。小麦纹枯病菌(Rhizoctoniacerealis)、根腐病菌(Bipolarissorokiniana)侵染可快速诱导抗病小麦中 TaPIM1基因的上调表达，说 明TaP1M1可能参与小麦对纹枯病菌、根腐病菌的防御反应。将 TaP1M1基因构建到由 组成型强启动子CaMV35S控制的双子叶转化载体 pBI121上，通过农杆菌介导法将其转入烟草 W38品系。通过卡那 霉素抗性筛选和PCR检测，鉴定出转 TaPIM1基因烟草T0代株系 M66、M102、M110等 12个株系。对转基因烟草 T．代株系进行 PCR、RT-PCR分析和青枯病菌抗性分析，结果表明，TaPIM1超量表达的转基因烟草株系M66、M102 和Mll0对青枯病菌(Ralstoniasolanacearum)的抗性显著高于未转基因烟草对照，TaPIM1正 向调控烟草对某些病原菌 的防御反应。 关键词：小麦；MYB转录因子；转基因烟草；青枯病抗性 CloningofW heatTaPIM 1GeneandAnalysisofDiseaseResistanceinTaPIM 1 TransgenicTobacco ZHOU Xian．Yao ’，DONG Na，’ ，LIU Hong—Xia，ZHANG Huai—Yu ，andZHANG Zeng．Yan ’ NationalKeyFacilityforCropGeneResourcesandGeneticImprovement／KeyLaboratoryofCropGeneticnadBreeding，MinistryofAgriculture／ InstituteofCropSciences，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Beijing100081，China；StateKeyLaboratoryofPlantBreedingandGenetics， SichuanAgriculturalUniversity，Ya’na 625014，China； Henna InstituteofSciencena dTechnology,Xinxina g453003，China Abstract：In plants，MYB trna scriptionfactorsplayvariousrolesin developmentalprocessesandinresponsesto bioticand abioticsrtessesInthisPaDeI，apathogen—inducedMYBgeneofwheat．TaPIM 1．wasisolatedfrom cDNAsofwheatleavesinocu— latedwithRhizoctoniacerealis． 尸 1geneencodesaprotein IM 1consistingof323alTlinoacids． lM 1proteincontains twoMYBDNA bindingdomains(R2，R3)．twonuclearlocaliza