转杜仲几丁质酶基因EuCHIT1烟草对真菌抗性增强的研究

作     者：曹瑞 董旋 刘雅心 赵懿琛 赵德刚 CAO Rui;DONG Xuan;LIU Yaxin;ZHAO Yichen;ZHAO Degang

作者机构：贵州大学茶学院贵阳550025 贵州大学酿酒与食品工程学院贵阳550025 贵州大学农业生物工程研究所/山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵阳550025 

出 版 物：《种子》 (Seed)

年 卷 期：2024年第43卷第3期

页      面：26-33页

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：贵州省科技支撑项目“利用冠突散囊菌延长水果货架期的技术研究”(黔科合支撑一般085) 

主　　题：几丁质酶 灰霉菌 尖孢镰刀菌 病程相关蛋白 

摘      要：本研究从杜仲中分离并克隆了杜仲几丁质酶基因EuCHIT1,全长为1402 bp,包括序列长度为969 bp的开放阅读框,编码322个氨基酸。为验证EuCHIT1的抗菌能力,构建植物过表达载体pSH-35S-EuCHIT1后对烟草进行遗传转化获得转基因植株并开展了相关实验。结果表明,转基因烟草的几丁质酶含量显著高于野生型烟草,且添加了烟草粗蛋白EuCHIT1的培养基对尖孢镰刀菌的生长有着明显的抑制作用,同时,EuCHIT1基因显著增加了烟草叶片中过氧化氢酶(CAT)的活性。此外,为转EuCHIT1基因烟草对真菌病害的抗性机理进行研究,分析了转基因植株和野生型中水杨酸途径的关键基因PR-1a,与茉莉酸途径的关键基因COI1在接种灰霉菌之后的表达量。结果表明,转基因植株的COI1与PR-1a在接种病原菌前的表达量均显著高于野生型植株。但接种病原菌后,COI1的表达受到抑制,而PR-1a基因在接种病原菌后的最大表达量是野生型烟草的33.8倍。说明EuCHIT1基因的过表达增强了烟草对真菌的抗性,提高烟草的CAT活性及植株中病程相关蛋白基因的表达,从而增强植株对灰霉菌的抑制作用,提高植株的抗真菌病害能力。