番茄Tm-2^2基因在烟草中的表达及其对番茄花叶病毒（TOMV）的特异抗性

Tm-22基因在烟草上的转化和表达表明,Tm-22基因在同科不同属植物体上的功能没有改变。在两种类型的纯合转化体上,Tm-22基因编码蛋白能够抗Tobamovirus属5种不同的毒株,并能被ToMV-2a毒株感染而失去抗病性。这个结果表明:移动蛋白上的氨基酸变异能够影响R蛋白对ToMV的应答反应。Tm-22基因转化体在不同启动子的调控下,对ToMV-2a毒株感染所表现的症状不同,说明启动子在Tm-22基因的抗病反应中具有非常重要的作用。

转番茄Tm-2^2基因烟草T2代植株的生物学性状变异

Tm-22基因转化烟草并获得表达,表明Tm-22基因的功能在同科不同属的植物体上没有改变.但是转基因烟草的T2代出现了许多生物学性状的变异,例如,无花粉花药、花瓣呈浅色、植株体矮化、种苗黄化等,这种变异性状的产生不仅有外源基因重组的因素,也是该基因与其它基因相互作用的结果.这些变异的个体为研究该基因的功能及其遗传变异规律提供了丰富的材料.

番茄花叶病毒移动蛋白和番茄抗病基因Tm-2^2的互作诱导烟草转化体程序性细胞死亡

番茄的抗病基因Tm -2 2 与番茄花叶病毒 (ToMV)的移动蛋白MP基因是一对互作的基因 ,Tm- 2 2 基因和ToMV MP基因同时在烟草中表达 ,并分别获得单一基因整合的纯合转化体植株。病毒接种试验表明 ,Tm -2 2 基因转化体与Tm- 2 2 番茄对Tobamavirus病毒的特异抗性结果一致 ;Tm -2 2 转基因植株和ToMV MP转基因植株杂交试验及其农杆菌注射试验均证明 :(1)Tm -2 2 基因与ToMV- MP在转基因烟草上保持“基因对基因”的互作关系 ;(2 )在外源乙烯的参与下 ,ToMV的移动蛋白与Tm -2 2 基因编码蛋白的互作能够诱导转化体程序性细胞死亡。这一结果为今后研究Tm -2 2 与MP互作的分子机制奠定了基础。

番茄抗病基因Tm-2^2及其等位基因氨基酸序列的比较

从4个番茄栽培品种（Lycopersicon esculentum Miller）中获得了Tm-2^2等位基因的同源克隆，进行序列分析，结果表明：‘沙龙’、‘渝抗2号’和‘97-4’分别与‘GCR-267’（Tm-2^2）、‘GCR-236’（Tm-2）、以及‘GCR-26’（tm-2）有100％的同源性，而樱桃番茄（Lycopersicon peruvianum．var．cerasiforme）品种‘樱红1号’与‘GCR-26’（tm-2）仅有98％的同源性；在C-端的LRR结构域中，抗病基因Tm-2。和Tm-2编码蛋白的氨基酸序列与感病基因tm-2存在624和704两个位点的氨基酸差异，即624位点的脯氨酸（P）对应亮氨酸（L）、704位点的甲硫氨酸（M）对应异亮氨酸（I）；在601—790个氨基酸的LRR结构域中，抗病基因Tm-2、Tm-2及其秘鲁种（Lycopersicon peruvianum var．dentatum）lptm-2三者均与感病基因tm-2的编码蛋白存在23个氨基酸的差异；樱桃番茄品种‘樱红1号’与含有tm-2基因的栽培种之间具有同源性关系。

由基因序列开发番茄枯萎病抗性基因I-2的共显性分子标记

根据I-2的基因序列设计特异扩增引物对I-2/5F和I-2/5R,扩增I-2基因3132～3765bp之间片段,基因型为I-2/I-2的材料03F-7可扩增出633bp的条带,而基因型为i-2/i-2的材料Moneymaker可扩增出693bp的条带,杂合型材料可扩增出以上2个条带。通过这两个特异扩增片段的克隆和测序证明,抗病材料扩增的633bp片段为I-2基因的3132～3765bp之间的序列,而感病等位基因中出现大量的碱基突变和60bp片段插入。利用引物对I-2/5F和I-2/5R,可区分纯合抗病材料、杂合抗病材料和纯合感病材料,从而建立了I-2基因的共显性分子标记。在此基础上,利用该标记对16个主要番茄品种进行基因型鉴定,8个品种含有I-2基因,其中1个品种基因型为I-2/I-2,其他品种为I-2/i-2。通过一次PCR和一次HindⅢ酶切建立了I-2和Tm-22双基因检测体系,为多基因鉴定及标记辅助选择提供了有力工具。

番茄枯萎病抗性基因I-2的显性分子标记及其应用

番茄是世界上最主要的蔬菜作物之一，番茄枯萎病（Fusarium oxysporumf．sp．lycopersici）的发生和蔓延使番茄生产受到严重影响，培育抗枯萎病的番茄品种是控制该病害最经济有效的方法。本研究根据I-2的基因序列设计特异扩增引物，以不同抗病基因型的番茄为材料，扩增I-2基因3132～3640bp之间的单拷贝片段，基因型为，I-2／-的材料均特异地扩增出一条509bp的条带，而基因型为i-2/i-2的材料均无扩增条带。从而可建立了I-2基因的显性标记，对I-2基因进行分子识别。在此基础上，利用该标记对16个主要番茄品种进行了I-2基因鉴定，其中8个品种含有I-2基因。另外，本研究通过一次PCR和一次HindⅢ酶切建立了，-2和Tm-2^2双基因检测体系，为多基因鉴定及标记辅助选择提供了有力工具。