水稻转gafp基因对纹枯病抗性的研究

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1、StudyonResistancetoSheathBlightforTransgenicGAFPRiceLinesByXueXiangADissertationSubmittedtoYangzhouUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMasterDegreeofAgriculturalScienceSupervisorByProf．PanXuebiaoYangzhouUniversityYangzhou，225009，P．R．ChinaMay2012水稻转GAFP基因对纹枯病抗性的研究摘要立枯丝核菌(Rh

2、izoctoniasolaniKiihn)手}起的水稻纹枯病是水稻生产中重要的真菌病害，发病严重时可导致巨大的产量损失和严重的品质降低。天麻抗真菌蛋白(Gastrodiaantifungalprotein，简称GAFP)是从我国传统中药天麻(GastrodiaealatBl．)中分离得到的一种具有广谱抗真菌活性的蛋白质，它对许多植物的致病真菌有很强的抑制活性，因此在植物抗真菌病基因工程上有很重要的应用价值。通过转基因技术可以打破物种间的生殖隔离而充分利用自然界中的基因，为选育新品种提供了全新、有效的辅助途径。本研究通过农杆菌介导法将天麻抗真菌蛋白(OAFP)的基因GAFP

3、分别转入粳稻徐稻3号和籼稻R6547中，并检测这些基因在受体植物内的整合、转录和表达，然后将所获得的转化植株后代在大田中进行抗病性鉴定，通过筛选试图获得对纹枯病有显著抵抗能力的水稻新品系。主要研究结果如下：1．组织培养体系的优化(1)NaCIO浓度及消毒时间的确定通过研究发现将去壳水稻种子经70％酒精浸泡1．2min后用25％NaCl0消毒30min是水稻成熟胚种子适宜的灭菌方法。(2)添加ABA对水稻愈伤的影响在水稻品种R6547组织培养过程中，添加一定浓度的ABA有利于抑制胚芽的过度生长，使愈伤组织结构致密，提高诱导率。2、转基因水稻植株后代的分子检测通过PCR检测确

4、认了阳性转化株，用Southern杂交进一步证实了GAFP基因已整合到受体植物基因组，用RT-PCR验证了SG2基因在植物细胞中的转录，荧光定量PCR检测了SG2基因在植物细胞中的相对表达量。遗传分析表明，GAFP基因在转基因后代中的分离符合3：l的理论比例。3、T2代转基因水稻植株的田间抗性鉴定(1)徐稻3号(粳稻)背景的纹枯病抗性鉴定徐稻3号有5个载体的转化后代进入抗性鉴定试验，5个载体分别为G3、SG3、G4、SG4、SG2。研究发现，与对照相比，天麻抗真菌蛋白基因的转化后代，病情极显著地被减轻了。其中载体SG2的抗性效果最佳，表现出在轻病年病级减轻2．03级。(2

5、)R6547(籼稻)背景的纹枯病抗性鉴定R6547有5个载体的转化后代进入抗性鉴定试验，5个载体分别为G1、G2、G4、SG3、SG4。研究发现，与对照相比，天麻抗真菌蛋白基因的转化后代，病情极显著地被减轻了。其中载体SG3的抗性效果最佳，表现出在轻病年病级减轻2。21级。(3)外源基因表达水平与抗性之间的关系荧光定量PCR结果表明，SG2基因的转录水平与纹枯病抗性之间存在相关性．关键词：水稻，纹枯病，GAFP，组织培养，分子检测，抗性鉴定StudyonResistancetoSheathBlightforTransgenicGAFPRiceLinesAbstractSh

6、eathblight，whichcausedbyRhizocton&solaniKiahn，isanimportantfungaldiseaseinrice．Itleadstohugeyieldlossandaffectsricequalityseverely．Gastrodiaantifungalprotein(GAFP)isolatedfromtraditionalChinesemedicinalherbGastrodiaelataB1．isasmallproteinwithabroadspectrumofantifungalactivityanditshowsthe

7、strongresistancetoricediseasesbymanypathogenicfungi．Itmaybeappliedinplantantifungalgeneticengineering．Inthisstudy,thegeneencodingGastrodiaantifungalproteinWasintroducedintotworicecultivarsXuda03(Japonica)andR6547(Indica)byAgrobacteriummediatedtransformation．Theinteg