通过GbF3’H基因单独沉默及其与GbCHI和GbDFR基因共沉默研究其在海岛棉中抗枯萎病功能

【目的】通过沉默海岛棉GbF3’H基因及共沉默GbF3’H、GbCHI和Gb DFR基因,研究其在海岛棉抗枯萎病中的作用。【方法】以海岛棉抗病材料06-146为研究对象,GhCLA1基因为阳性对照,空载体为阴性对照,构建海岛棉TRV2-Gb F3’H沉默载体,协同课题组前期构建的TRV2-CHI和TRV2-DFR载体,利用病毒诱导的基因沉默技术(Virus-induced gene silencing,VIGS)分别进行Gb F3’H基因单独沉默以及GbF3’H、GbCHI和Gb DFR这3种基因共沉默试验。通过实时荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative real time-polymerase chain reaction,q RT-PCR)分析各处理样品中基因沉默情况;设置室内接种枯萎病菌试验测定病情指数,分析各沉默材料对枯萎病的抗性差异。【结果】q RT-PCR结果显示,海岛棉GbF3’H基因沉默后其在海岛棉根、茎和叶中的表达量比空载体对照低,Gb F3’H、GbCHI和GbDFR这3种基因共沉默后其在海岛棉根、茎和叶中的表达量均比空载体对照低。病情指数调查结果显示,野生型<空载体对照<GbF3’H单基因沉默组<3种基因共沉默组,说明共沉默材料对枯萎病的抗性明显低于单基因沉默材料,单基因沉默材料明显低于空载体对照和野生型。【结论】初步确定GbF3’H基因对提高海岛棉枯萎病抗性有一定作用,且可与Gb CHI、GbDFR基因协同作用增强抗病性,这可为海岛棉功能基因组学研究提供参考。

灵芝中基于内源ura3基因的多基因沉默系统的建立及其应用

灵芝是一种重要的药用真菌,然而由于近几年缺乏有效的反向遗传体系研究,灵芝的分子遗传相关研究进展相对缓慢。该研究建立了一种更加简便快捷的灵芝电穿孔转基因方法,利用灵芝内源乳清酸核苷-5′-单磷酸脱羧酶基因(ura3)作为反向筛选标记,构建4种沉默载体(颈环结构沉默载体,正向沉默载体,反向沉默载体以及正反双向启动子沉默载体),并基于此转基因方法实现了对灵芝内源基因的沉默。通过系统比对以上4种沉默方法,发现4种沉默方法都不同程度地下调了ura3基因的表达,其中双向启动子沉默不仅载体构建方便并且能够获得最高的沉默效率(达到81.9%)。利用这种双向启动子沉默载体以及ura3的反向筛选特性,建立了灵芝的共沉默体系,发现共沉默下基因转录的下调有一定的相关性,提高了基因沉默的筛选效率。该反向遗传体系的建立有助于深入研究灵芝中单基因或多基因的功能,推动灵芝等大型担子菌的分子遗传研究进展。