拟南芥NDR1基因介导的广谱抗病性研究进展

抗病基因的研究是抗病育种及防治植物病害的基础。拟南芥NDR1(Non-race-specific disease resistance 1)基因,编码一个质膜定位蛋白,在R基因介导的抗性中具有重要作用。NDR1能与CC-NB-LRR(卷曲螺旋核酸结合或富亮氨酸重复)类抗病蛋白相互作用。以拟南芥抗病基因NDR1及其蛋白结构的研究进展为基础,综述了NDR1的广谱抗病性和抗病分子机理。

介导植物病毒病症状发生的病毒元件与寄主因子

植物遭受病毒侵染后,常表现出花叶、发育畸形、褪绿、坏死等症状。在农业生产中,这些症状的发生直接导致作物的产量/品质下降,有些造成严重的经济损失。因而,病毒病症状发生的分子机制长期以来一直为人们所关注。结合近年来国内外最新的研究报道,分别从病毒和寄主两个方面,总结归纳了介导症状发生的病毒元件以及参与症状发生的寄主因子,并在此基础上分析讨论了病毒病症状发生的分子机制。

苋色藜NDR1基因抗病毒特性初步研究

以抗病毒植物苋色藜为材料,克隆拟南芥NDR1的同源基因,确定其亚细胞定位及该基因表达和抗病毒特性分析,为转基因抗病育种奠定技术基础。根据苋色藜转录组测序分析结果,采用RT-PCR克隆获得两个与拟南芥同源的NDR1基因,分别命名为Ca NDR1a和Ca NDR1b,并通过实时定量PCR分析病毒侵染后基因的表达情况;构建植物瞬时表达载体,发现Ca NDR1a和Ca NDR1b定位于细胞膜;构建Ca NDR1a和Ca NDR1b植物表达载体,遗传转化获得转基因烟草,经酶联免疫吸附测定(ELISA)分析T1代植株对烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的抗性。生物信息学分析揭示Ca NDR1a和Ca NDR1b是NDR1的同源基因。Ca NDR1a和Ca NDR1b在苋色藜接种TMV和CMV后显著上调表达。Ca NDR1a和Ca NDR1b定位于细胞膜上,并且病毒对Ca NDR1a和Ca NDR1b的胞内定位没有影响。ELISA结果显示部分转基因株系对TMV和CMV的抗性增加。初步表明Ca NDR1a和Ca NDR1b是拟南芥NDR1的功能性同源基因,参与植物对病毒的内源免疫反应。