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普通番茄(Solanum lycopersicum)通常具有较高的商品性状,但是易受病虫侵害。而野生番茄则是抗病基因的主要来源。本试验选择了3种野生番茄和2个栽培番茄材料:秘鲁番茄LA3858(S. peruvianum)、多毛番茄LA1777(S.habrochaites)和潘那利番茄LA716(S.pennellii)为野生番茄,中蔬六号和A113为普通栽培番茄(S. lycopersicum),其中3种野生番茄分别抗线虫、晚疫病和病毒病。本试验根据大多数植物抗病基因所具有的NBS-LRR保守结构域设计并筛选简并引物,用PCR方法扩增抗病同源基因(resistance gene analogs, RGAs)。主要结果如下:
1.用PCR分别扩增得到51个具有完整开放读码框且含有NBS-LRR保守结构域的RGAs片段。这些RGAs的氨基酸序列都具有如P-loop、Kinase2a、Kinase3a和HD等明显的保守模体。
2.将这些RGAs片段的氨基酸序列与各种植物抗病基因的氨基酸序列进行多序列比对分析并构建系统进化树,可以把这些RGAs聚为7类。其中TIR类RGAs只有3个,其余RGAs全部是non-TIR类。TIR类RGAs的数量很少的原因可能是TIR类基因进化过程中遗失了。
3.针对秘鲁番茄LA3858和多毛番茄LA1777,分别将从其中扩增到的RGAs序列与抗线虫基因和抗晚疫病基因进行多序列比对和系统进化分析,发现从秘鲁番茄LA3858中得到的RGAs多与Mi-1.2和Hero基因相似性较高,从多毛番茄LA1777得到的RGAs与抗晚疫病基因也有一定相似性。这些现象说明,秘鲁番茄和多毛番茄中具有很多抗病同源片段,这与野生番茄抗性资源多样性是一致的。
4.少数来自潘那利番茄的RGAs与抗病基因相似性较高,而2种普通番茄的RGAs则很少与所选抗病基因聚类在一起。这与普通番茄中抗性资源较少的现象是一致的。
5.根据以往Mi-3基因精细定位的结果和最新基因组测序的进展,把Mi-3区域限定到约35kb范围内。
6.用FGENESH程序对该区域进行基因预测得到10个预测基因。对这几个预测基因进行结构域分析,综合考虑这些预测基因的结构域及序列长度,确定4个作为候选基因。
7.用PCR扩增候选基因,正在构建超量表达载体。
1.用PCR分别扩增得到51个具有完整开放读码框且含有NBS-LRR保守结构域的RGAs片段。这些RGAs的氨基酸序列都具有如P-loop、Kinase2a、Kinase3a和HD等明显的保守模体。
2.将这些RGAs片段的氨基酸序列与各种植物抗病基因的氨基酸序列进行多序列比对分析并构建系统进化树,可以把这些RGAs聚为7类。其中TIR类RGAs只有3个,其余RGAs全部是non-TIR类。TIR类RGAs的数量很少的原因可能是TIR类基因进化过程中遗失了。
3.针对秘鲁番茄LA3858和多毛番茄LA1777,分别将从其中扩增到的RGAs序列与抗线虫基因和抗晚疫病基因进行多序列比对和系统进化分析,发现从秘鲁番茄LA3858中得到的RGAs多与Mi-1.2和Hero基因相似性较高,从多毛番茄LA1777得到的RGAs与抗晚疫病基因也有一定相似性。这些现象说明,秘鲁番茄和多毛番茄中具有很多抗病同源片段,这与野生番茄抗性资源多样性是一致的。
4.少数来自潘那利番茄的RGAs与抗病基因相似性较高,而2种普通番茄的RGAs则很少与所选抗病基因聚类在一起。这与普通番茄中抗性资源较少的现象是一致的。
5.根据以往Mi-3基因精细定位的结果和最新基因组测序的进展,把Mi-3区域限定到约35kb范围内。
6.用FGENESH程序对该区域进行基因预测得到10个预测基因。对这几个预测基因进行结构域分析,综合考虑这些预测基因的结构域及序列长度,确定4个作为候选基因。
7.用PCR扩增候选基因,正在构建超量表达载体。