小麦与叶锈菌互作中hcp1基因的克隆、表达及功能研究

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1、万方数据分类号：曼三鱼密级：公珏单位代码：学号：100862011057小麦与叶锈菌互作中成P-基因的克隆、表达及功能研究Cloning，expressionandI．unctionalof后rCPZgeneintheL：10nln2，eXDreSSlonannIUnCnOnal0l爿Lr』genelntneprocessofwheatinf．ectedbyleafrust学位申请人：刘鹏指导教师：韩胜芳教授王冬梅教授学科专业：植物学学位类别：理学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二。一四年五月三十一日万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导

2、师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得通j匕壅些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位做作者虢三7磁签字慨≯／牛年／月乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逦j匕壅些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权通j垦壅些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

3、以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：导师签名：彩I蝣签字日期：Vf忙6月乡日签字日期：猡蛳年6月岁日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：万方数据摘要小麦与叶锈菌互作过程中，不亲和组合中小麦通常以过敏性反应(hypersensitivereaction，HR)的方式来抵抗叶锈菌的侵染。HR形成早期，重要的生理生化变化之一是发生氧化迸发产生活性氧。课题组长期从事小麦抗叶锈菌侵染机制的研究，前期通过构建叶锈菌侵染早期的小麦SSH文库及EsTS序列分析，筛选到麒P』基因(一

4、种依赖Fe2+或抗坏血酸的氧化还原酶)在不亲和组合接种后早期显著上调表达，这一结果暗示爿cP，基因在不亲和组合中的高表达可能在H202的清除中发挥着重要作用。本研究以小麦一叶锈菌互作体系为研究对象，利用小麦(乃fffc“m口醪ffⅧ，，zL)品种洛夫林10(L10)和叶锈菌(凡lcc觑妇埘玎c新口)生理小种260、165分别组成不亲和组合和亲和组合，探讨日CP，与H202清除之间的关系以及在小麦抵抗叶锈菌侵染而诱发的HR中的作用；本研究还构建了小麦日CPJ基因的超表达和RNAi植物双元表达载体，并利用农杆菌介导的小麦成熟胚转化体系进行遗传转化，以期为进一步

5、研究肌PJ在小麦抗叶锈菌侵染过程中的作用及作用机制奠定基础。本研究主要获得以下结果：1．利用RT—PcR技术从小麦幼苗叶片中克隆获得了朋P，基因的CDS区。2．利用去除终止子的朋P，片段与GFP融合后构建植物表达载体，注射烟草进行瞬时表达，通过激光共聚焦显微镜观察发现删在细胞核及胞质中表达。3．通过RT．qPCR技术检测了日C尸J，基因在小麦被叶锈菌侵染后不同时间点mI喇A水平表达量的变化。初步表明该基因参与了小麦抵抗叶锈菌侵染的防卫反应。4．利用病毒诱导的基因沉默技术(VIGs)沉默小麦品种L10月c尸』基因后，发现叶锈菌小种260侵染诱发的H202的积

6、累增加，且在48h时叶锈菌诱导的HR面积增大，表明玳PJ『基因在植物清除H202机制中具有重要作用；同时，也表明了H202在叶锈菌侵染小麦诱发的过敏性反应中可能起到正调控作用。5．分别构建了麒PJ『基因的超表达和RN～载体，并利用农杆菌介导的小麦成熟胚转化体系对5389、L10进行了日CPJ『基因的超表达及RNAi遗传转化，均获得PCR阳性植株。综上所述，HCPl作为一类依赖Fe2+或抗坏血酸的氧化还原酶，在小麦与叶锈菌互作过程中对H202的清除起到重要作用，继而在小麦抵抗叶锈菌侵染的过敏性反应中扮演重要角色。这为更好的认识H202在植物免疫应答中的作用具

7、有促进作用。关键词：小麦；叶锈菌；H202；日CP，基因；HR万方数据Cloning,expressionandfunctionalofHCPlgeneintheprocessofwheatinfectedbyleafrustAuthor：LiuPengAdvisor：ProfessorHanShengfangProfessorWangDongmeiMajor：BotanyAbstractIntheprocessofwheatleafrustinteraction，incompatiblecombinationsofwheatusuallyresistle

8、afrustinfectionbyhypersensitivere