擬南芥AtBT4基因在抵抗灰葡萄孢和Pst DC3000侵染中的功能及其機制.pdf

1、本實驗室前期明確了AtBT4基因參與擬南芥抗灰霉病的侵染過程。但是，AtBT4基因在擬南芥抵抗灰葡萄孢和Pst DC3000侵染中的具體功能及其機制尚未明確?；诖耍狙芯坷肦eal-time PCR技術(shù)，對AtBT4基因在擬南芥不同發(fā)育時期、不同組織部位的表達規(guī)律以及生物、非生物脅迫對AtBT4基因表達的影響進行檢測來探討該基因在擬南芥抵抗生物、非生物脅迫過程中的功能;通過檢測AtBT4基因的T-DNA插入突變體bt4和bt4-1、

2、回復(fù)突變體CE和超表達突變體OE對灰葡萄孢和Pst DC3000的抗病性，明確AtBT4基因在擬南芥在抵抗灰葡萄孢和Pst DC3000侵染中的功能;利用Real-time PCR技術(shù)，檢測AtBT4基因突變體接種灰葡萄孢和Pst DC3000后SA、JA/ET信號途徑關(guān)鍵基因ICS1、NPR1、JAR1、PDF1.2的表達情況，分析AtBT4基因在擬南芥抵抗灰葡萄孢和Pst DC3000過程中的機制;通過生物信息學(xué)預(yù)測結(jié)合Real-t

3、ime PCR技術(shù)，對AtBT4蛋白調(diào)控的下游靶基因進行分析，獲得了可能受其調(diào)控的候選靶基因。研究結(jié)果為進一步闡明AtBT4基因調(diào)控擬南芥抵抗灰葡萄孢和Pst DC3000的分子機制奠定了良好的基礎(chǔ)，主要結(jié)果如下:
　　1.利用Real-time PCR技術(shù)，通過檢測AtBT4基因的表達規(guī)律以及生物、非生物脅迫對AtBT4基因表達的影響發(fā)現(xiàn)，AtBT4基因在擬南芥不同發(fā)育時期和不同組織部位均有表達，其中在葉片中表達水平較高;接種灰

4、葡萄孢、Pst DC3000以及進行非生物脅迫和激素處理時也均能不同程度的誘導(dǎo)AtBT4基因的表達，表明AtBT4基因可以響應(yīng)生物、非生物脅迫以及激素的刺激。
　　2.將灰葡萄孢分別接種到擬南芥野生型Col-0、AtBT4基因的T-DNA插入突變體bt4和bt4-1、AtBT4基因的回復(fù)突變體CE和超表達突變體OE時發(fā)現(xiàn)突變體bt4、bt4-1出現(xiàn)明顯的感病癥狀，而野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體基本正常;bt4、bt4-1突變體

5、中BcA CTIN基因表達水平明顯高于野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體，但葉綠素的含量明顯低于野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體;bt4、bt4-1突變體的接種葉片上出現(xiàn)大面積的壞死細胞和活性氧，而野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體的接種葉片上沒有明顯的細胞壞死和活性氧產(chǎn)生。表明AtBT4基因正調(diào)控擬南芥對灰葡萄孢的抗性。
　　3.通過檢測擬南芥野生型Col-0型、AtBT4基因的突變體（bt4、bt4-1、CE和OE）對Pst DC

6、3-000的敏感性發(fā)現(xiàn)，bt4和bt4-1突變體較野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體發(fā)病嚴重;bt4、bt4-1突變體中病菌的cfu值明顯高于野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體;但胼胝體含量明顯低于野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體。表明AtBT4正調(diào)控擬南芥對Pst DC3000的抗性。
　　4.利用Real-time PCR技術(shù)，檢測AtBT4基因突變體接種灰葡萄孢后SA、JA/ET信號途徑關(guān)鍵基因ICS1、NPR1、JAR1、PD

7、F1.2的表達情況。發(fā)現(xiàn)接種灰葡萄孢后在各突變體中ICS1、NPR1、JAR1、PDF1.2基因的表達水平均受到不同程度的誘導(dǎo)表達，在bt4和bt4-1突變體中各基因的表達水平顯著低于野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體。推測AtBT4基因通過正調(diào)控ICS1、NPR1、JAR1、PDF1.2的表達影響擬南芥對灰葡萄孢的抗性。
　　5.利用Real-time PCR技術(shù)，檢測AtBT4基因突變體接種Pst DC3000后SA、JA/ET

8、信號途徑關(guān)鍵基因ICS1、NPR1、JAR1、PDF1.2的表達情況。發(fā)現(xiàn)接種Pst DC3000后在各突變體中ICS1、NPR1、JAR1、PDF1.2基因均受到不同程度的誘導(dǎo)表達，在bt4和bt4-1突變體中各基因的表達水平顯著低于野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體。推測AtBT4基因通過正調(diào)控ICS1、NPR1、JAR1、PDF1.2的表達影響擬南芥對Pst DC3000的抗性。
　　6.利用PlantTFDB數(shù)據(jù)庫，預(yù)測At

9、BT4調(diào)控的下游靶基因，獲得了8個候選靶基因:EULS3、SYNC2、AHBH、CYSC1、CDC25、SYNC1、AHB1和BZR2。利用Real-time PCR技術(shù)，檢測AtBT4基因突變體中候選靶基因的表達情況，發(fā)現(xiàn)bt4、bt4-1突變體中，CYSC1、AHB2、CDC25基因的表達水平顯著高于野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體，而SYNC2基因的表達水平顯著低于野生型、回復(fù)突變體和超表達突變體，推測AtBT4負調(diào)控CYSC1、