NRG1的分子進(jìn)化及其在不同煙草物種TMV抗性中的作用.pdf

1、煙草花葉病毒(Tobacco mosaic virus，TMV)與其抗性基因Ⅳ基因相互作用是研究植物和病原菌間相互作用經(jīng)典模型。N基因起源于煙草野生種Nicotiana glutinosa，編碼TIR-NBS-LRR結(jié)構(gòu)域。通過VIGS實驗發(fā)現(xiàn)一個CC-NBS-LRR基因(N requirementgenel，NRG1)在N介導(dǎo)的抗TMV信號傳導(dǎo)中起重要作用。本研究用PCR方法從茄科物種中擴(kuò)增獲得26條NRG1序列，并且從14個已測序基

2、因組中鑒定出NRG1直系同源體序列。對茄科中NRG1同源體序列進(jìn)行正選擇位點分析，僅檢驗出4%的正選擇位點。利用NRG1氨基酸序列構(gòu)建的進(jìn)化樹與物種之間的進(jìn)化關(guān)系基本一致。這兩點說明NRG1的進(jìn)化與其它抗病基因不同，其序列高度保守。本研究還利用VIGS方法分析了NRG1和幾個信號傳導(dǎo)關(guān)鍵基因在不同煙草TMV抗性中的作用。通過構(gòu)建NRG1基因和已知抗病信號傳導(dǎo)關(guān)鍵基因的VIGS載體，以抗TMV煙草為材料，再利用侵染TMV觀察表型和RT-P

3、CR方法鑒定目的基因沉默效果。結(jié)果表明在N.gossei中沉默信號傳導(dǎo)基因RAR1，NDR1，PAD4，在N.alata沉默基因RAR1，PAD4和NRG1后，分別失去了對TMV的抗性。與N基因不同，N.alata中的TMV抗性基因?qū)MV復(fù)制酶中的解旋酶不產(chǎn)生過敏反應(yīng)。以上結(jié)果表明NRG1不僅參與Ⅳ介導(dǎo)的TMV抗性，也參與了N.alata的TMV抗性基因所介導(dǎo)的抗性途徑。本研究還通過RNA干涉沉默NRG1基因，得到的N.repanda