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： 疣粒野生稻中水稻白叶枯病抗性同源基因OgXa1和OgXa26的克隆及功能研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 疣粒野生稻中水稻白叶枯病抗性同源基因OgXa1和OgXa26的克隆及功能研究/.张敏著/.罗琼指导 |
| 出版发行项： | 2023.7.8 |
| 载体形态项： | 59页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 植物保护学院, 学号2020210288 |
| 提要文摘： | 水稻是世界主要粮食作物，由革兰氏阴性菌黄单胞菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo)引起的水稻白叶枯病是水稻生产上较为严重的细菌性病害，严重影响稻米产量和品质。生产上防治白叶枯病最经济有效的方法是挖掘和利用优良抗病基因资源。 疣粒野生稻对白叶枯病菌高抗甚至免疫，是挖掘白叶枯病抗性基因的天然宝库。但由于疣粒野生稻属于GG染色体组，与栽培稻AA染色体组之间亲缘关系较远，存在巨大的杂交障碍，优良基因无法通过常规基因克隆和传统杂交育种方法得以利用。课题组前期完成了疣粒野生稻基因组和转录组测序，为疣粒野生稻中优异基因的鉴定提供了极大的方便。本论文研究拟在此基础上，通过同源克隆方法从疣粒野生稻中克隆水稻白叶枯病抗性基因的同源基因，主要研究结果如下： 1. 将新克隆的7个白叶枯抗性基因的CDS序列在疣粒野生稻转录组数据库中同源搜索，其中Xa2、Xa14、Xa31(t)、Xa45(t)、xa41(t)、Xa47(t)成功搜索到同源序列，而Xa7未搜索到同源序列。进一步利用未搜索到同源序列的Xa4、Xa7、Xa10、Xa23、Xa27的保守结构域序列进行搜索，仍未搜索到其同源基因。推测可能由于这些基因在疣粒野生稻中的序列同源性较低，或者疣粒野生稻中不存在Xa4、Xa10、Xa7、Xa23、Xa27基因的同源基因。 2. 以疣粒野生稻的cDNA为模板，通过PCR扩增克隆了Xa1、Xa3/Xa26的同源基因OgXa1和OgXa26，获得全长CDS序列，再将CDS序列与基因组数据库进行比对。疣粒野生稻中OgXa1的全长CDS序列共4860 bp，编码1802个氨基酸组成的NBS-LRR蛋白；OgXa26的全长CDS序列共3297 bp，编码一个由1098个氨基酸组成的LRR受体蛋白激酶。为此，我们对OgXa1和OgXa26两个基因进行了进一步的分析和基因功能研究。 3. 对同源基因OgXa1的结构及氨基酸序列进行分析发现，OgXa1由3个外显子和2个内含子组成；OgXa1与Xa1同源性仅为45%，保守结构域包括RX_N结构域、ZnF_BED结构域、NB-ARC结构域和LRR保守结构域；其中NB-ARC结构域序列有61%的同源性，LRR结构域序列保守性低，差异较大，仅有36.1%的同源性；此外OgXa1的22个N-连接的糖基化位点中10个位点发生变异，12个位点无变异；系统进化树分析显示疣粒野生稻与稻属中的非洲栽培稻和亚洲栽培稻两个亚种亲缘关系较近，在稻属中又单独分化成支。 4. 对同源基因OgXa26的结构及氨基酸序列进行分析发现，OgXa26由2个外显子和1个内含子组成；OgXa26与Xa3/Xa26的同源性为72.3%，具有N末端的信号肽、LRR结构域和激酶结构域，但对比Xa3/Xa26缺少了一个跨膜区。在8个溶剂暴露的氨基酸残基中，1个与抗病蛋白Xa3/Xa26一致；2个与感病蛋白xa3/xa26相同，5个与抗感蛋白都不同。系统进化树分析显示疣粒野生稻与栽培稻中粳稻亚种亲缘关系较近。 5. 通过构建OgXa1和OgXa26的过表达载体和遗传转化实验对基因功能进行了研究。结果显示，OgXa1和OgXa26过表达转基因水稻都显著增强了对白叶枯病抗性，对白叶枯病菌表现为广谱抗性，且防御相关基因PR1a，PR10a在转基因植株中受白叶枯病原菌诱导上调表达，说明同源基因OgXa1和OgXa26在水稻白叶枯病抗病育种中存在应用价值，该结果为利用疣粒野生稻改善水稻抗病提供了新思路及潜在的功能基因资源。 |
| 并列题名： | Cloning and Functional Analysis of Bacterial Blight Resistant Homologous Genes OgXa1 and OgXa26 in Oryza granulata eng |
| 题名主题： | 疣粒野生稻 白叶枯病 基因克隆 OgXa1 OgXa26 学位论文 |
| 中图分类： | S435.111.1-533 |
| 个人名称等同： | 张敏 著 |
| 个人名称次要： | 罗琼 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240527 |