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小麥類受體蛋白激酶基因TaPK3A的克隆與抗紋枯病功能初步分析

蘇強; 榮瑋; 張增艷 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所/農(nóng)作物基因資源與基因改良國家重大科學(xué)工程/農(nóng)業(yè)部麥類生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室; 北京100081

摘要：小麥紋枯病已成為我國小麥生產(chǎn)的重要限制因素。研究小麥防御反應(yīng)分子基礎(chǔ),發(fā)掘有效的抗病基因是小麥抗紋枯病育種突破的前提。本研究從抗紋枯病小麥品系CI12633中克隆出一個類受體蛋白激酶(receptor-like protein kinase, RLK)基因TaPK3A,并對其表達特性及抗紋枯病功能進行了分析和驗證。TaPK3A基因的開放閱讀框長度為1983 bp,編碼660個氨基酸組成的類受體蛋白激酶。TaPK3A在抗紋枯病小麥品系 CI12633中的表達受禾谷絲核菌的誘導(dǎo)而顯著上調(diào);TaPK3A在根、莖、葉、穗中都有表達,以葉中的表達量最高;TaPK3A的表達受植物激素水楊酸誘導(dǎo)最為顯著。利用大麥條形花葉病毒(barley stripe mosaic virus, BSMV)誘導(dǎo)的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技術(shù),降低抗紋枯病小麥CI12633中TaPK3A的轉(zhuǎn)錄水平,再接種禾谷絲核菌 WK207 進行紋枯病抗性鑒定。結(jié)果顯示,與對照植株相比, TaPK3A轉(zhuǎn)錄量下降的CI12633植株對紋枯病的抗性顯著降低,說明TaPK3A是小麥防御紋枯病反應(yīng)所需的。

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