棉花抗黃萎病相關基因GhLAC的功能分析.pdf

1、細胞壁是植物抵抗病原菌侵入的重要屏障，也是寄主與病原菌互作的重要場所。寄主植物細胞通過在細胞壁、胞間層、細胞質部位產生一系列抗性反應，如細胞壁木質化、胼胝質積累、伸展蛋白合成等途徑阻止病原菌的再度侵染和蔓延。本研究通過對3個不同抗病棉花品種Pima90-53，冀棉20和邯208的接菌試驗，研究細胞壁的組分含量和GhLAC的表達水平變化與棉花黃萎病抗性的關系;從冀棉20中克隆抗黃萎病相關基因GhLAC;研究GhLAC的超表達和基因沉默后，

2、轉基因擬南芥株系的細胞壁糖組分、木質素含量和木質素組分含量變化與植物抗病性的關系。主要結果如下:
　　1、3個不同抗病棉花品種Pima90-53，冀棉20和邯208的酸不可溶性木質素含量與品種的病情指數呈顯著負相關(r=0.99991*)，與黃萎病抗性呈正相關。
　　2、克隆獲得漆酶GhLAC基因的ORF（gi: EU642559.1，1701bp）序列和基因組序列(2401bp)。該基因含有6個內含子，在二倍體雷蒙德氏棉的

3、基因組中含有7個漆酶的同源基因，且均分布與9號染色體。
　　3、GhLAC蛋白屬于銅藍氧化酶蛋白，定位于細胞壁。在接種黃萎病菌8h時，GhLAC在冀棉20中的表達量達到最高并在后續(xù)64h內一直維持較高水平，且在各檢測時間點均顯著高于對照邯208。
　　4、構建完成GhLAC的超表達載體pGNLac、RNAi載體ipCamLac和融合表達載體pCamLacGFP，并獲得轉基因擬南芥pGNLac純合株系6個，pCamLacGFP

4、純合株系12個，ipCamLacGFP純合株系8個。
　　5、GhLAC VIGS處理后的冀棉20病情指數為66.99，與空載體對照處理的棉花病情指數41.97表現(xiàn)為顯著性差異;GhLAC的沉默增加了棉花對V.dahliae的敏感性。
　　6、GhLAC的超表達增強了轉基因株系對黃萎病的抗性，而GhLAC的RNAi降低了植株對黃萎病菌的抗性。接菌黃萎病菌后，超表達轉基因擬南芥株系導管輕微堵塞，RNAi和野生型擬南芥的莖部疏導

5、組織由導管堵塞嚴重。超表達株系中的株高、AIL含量、G型木質素單體(G-lignin)、S型木質素單體(S-lignin)和總木質素的含量均顯著或極顯著高于RNAi株系和野生型擬南芥。明確了GhLAC參與了木質素的生物合成途徑，GhLAC在受到黃萎病菌侵染的轉基因擬南芥中有利于維持G型木質素單體(G-lignin)的含量。
　　7、構建了雙元表達載體pCamE(gi: JX841315)。在該載體的啟動子上游、多克隆位點和終止子下