苋色藜NDR1基因在转基因水稻中的表达及功能分析

作     者：战园 

作者单位：中国农业科学院 

学位级别：硕士

导师姓名：张永强

授予年度：2016年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

主      题：NDR1 转基因水稻 白叶枯病 抗病鉴定 

摘      要：NDR1(non-race-specific disease resistance)基因在植物的防御反应中发挥重要作用,介导植物的广谱抗病特性。本实验室以特色抗病植物苋色藜为材料,鉴定并克隆与该基因同源的两个基因并分别命名为Ca NDR1a和Ca NDR1b,转Ca NDR1a、Ca NDR1b基因的转基因烟草对植物病毒具有一定的抗性。在此基础上,利用农杆菌介导的遗传转化,将Ca NDR1a与Ca NDR1b基因分别转入水稻材料日本晴中,获得转基因株系并进行室内和田间白叶枯抗性鉴定。试验结果总结如下:1)分别构建含有Ca NDR1a、Ca NDR1b基因的植物表达载体。经农杆菌介导的遗传转化获得转NDR1基因水稻株系,PCR及southern杂交证明Ca NDR1a、Ca NDR1b基因已整合到水稻基因组中。2)设计白叶枯病菌接种浓度梯度进行预实验,确定合适的白叶枯病菌接种浓度。田间培养T0代水稻,收集种子并再次种植,获得T1代水稻。随机选取部分T1代转基因水稻株系进行抗病鉴定,记录接种后3天、5天、10天的叶片病斑长度,统计数据。从中挑选出抗病效果较好的株系重复实验。结果表明:转Ca NDR1a、Ca NDR1b基因水稻对白叶枯病有一定的抗性,可延迟发病。3)利用实时荧光定量PCR技术检测各转基因水稻株系Ca NDR1基因的表达量,并用日本晴做对照。结合抗病鉴定结果分析数据,表明转基因水稻植株中外源基因的表达量明显高于对照株系,抗病性较好株系Ca NDR1基因的表达量并不高。4)将部分转基因水稻株系及对照品系田间种植,进行相应的农艺性状调查。结果表明:多数转基因植株表现为植株较矮。但在结实率、千粒重等农艺性状与对照组并无显著差异。根据统计结果来看,我们可以筛选出有价值的转基因株系,具有较好的抗病性,同时也具有良好的农艺性状表现与适应性。