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一个受青枯病菌诱导的烟草功能基因NtCNGC1的克隆与表达分析

2018-03-18林世锋王仁刚余婧任学良张洁余世洲

中国烟草学报 2018年6期
关键词:烟草植物

林世锋,王仁刚,余婧,任学良,张洁,余世洲

贵州省烟草科学研究院,烟草行业分子遗传重点实验室,贵州贵阳龙滩坝路29号 550081

青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的烟草青枯病是世界范围的毁灭性土传病害,给烟草生产带来巨大损失[1]。目前国内外对烟草抗青枯病的分子机理研究甚少,对控制青枯病的抗性基因数目、作用机制、烟草与青枯菌互作机理还不清楚。从转录组水平上分析和挖掘烟草品系中可能存在的抗青枯病基因,不仅能从分子水平上加深对烟草与青枯菌互作的认识,还将有助于青枯病抗源合理利用和抗病育种工作。

环核苷酸(cAMP/cGMP)是生命体重要的信号分子,环核苷酸门控离子通道(Cyclic nucleotidegated channel,CNGC)是环核苷酸主要受体之一,参与调控植物的生长、发育以及抗病等反应[2]。目前已在植物中克隆并鉴定了多个环核苷酸门控离子通道基因,Clough等[3]在筛选植物抗病突变体时发现AtCNGC2参与了植物响应病原微生物诱导的信号转导,病原菌(Pseudomonas syringae)在cngc2突变体上生长速度变慢,不能产生相应的过敏性反应(Hypersensitive response,HR),原因是cngc2突变体中水杨酸(Salicylic acid,SA)含量持续上升,导致病程相关(pathogenesis-related,PR)基因的持续表达,从而造成病原菌不能正常生长。电生理学分析显示,cngc2突变体胞内cAMP激活的钙离子流缺失,从而破坏胞内NO(nitric oxide)的产生,造成植物免疫反应的改变[4-5]。AtCNGC4也参与植物对病原微生物的抗性反应,AtCNGC4与AtCNGC2的同源性最高,其突变体与cngc2的表型一致,表现出PR基因的持续表达,水杨酸含量处于高水平等现象[6-7]。敲除AtCNGC11和AtCNGC12可降低植物对病原菌(Hyaloperonospora arabidopsidis)的抵抗能力,表明二者在植物抗病信号途径中是正调控因子[8]。……

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