根癌农杆菌介导hrf1基因转化小麦增强赤霉病抗性

将hrf1基因由根癌农杆菌EHA105介导,采用剪去颖壳和直接注射小穗2种侵染方法,转入江苏省重要小麦品种扬麦158。经硫酸卡那霉素抗性筛选和PCR检测,获得转基因阳性株系599个,2种侵染方法的转化率分别为0.8%和1.5%。经抗性分析表明,T1代对小麦赤霉病防效为28.3%,其中高抗株系78个;这78个株系的T2代对赤霉病防效为59.7%,高抗株系34个。结果表明,转hrf1基因小麦株系对小麦赤霉病有较好的抗病性。

转hrf1基因水稻对稻曲病抗性分析

用注射接种法测定9个转hrf1基因水稻品系对稻曲病的抗性,结果表明B12-2m、B12、HTRP2和NJH12转基因系对稻曲病的抗性有显著提高,其中NJH12对稻曲病的抗性表现最突出。在江苏南京和安徽潜山两地的田间测定结果显示NJH12对稻曲病的抗性表现明显,与对照相比防效提高65%以上。用RT-PCR测定抗病转基因系中防卫基因的表达,在抗病转基因系中,Ospr1a、Ospr1b和PAL等防卫反应基因的表达明显增强。转hrf1基因水稻可能通过诱导防卫反应基因的表达提高水稻对稻曲病的抗性。

水稻中与白叶枯病菌hrf1基因同源序列克隆及功能分析

利用PCR技术从粳稻R109中克隆到与hrf1同源的序列,命名为hpfr1,与hrf1基因的同源性为92%。推导的氨基酸同源性为74.8%。hpfr1基因连接到含T7启动子的高表达载体pET30a(+)上构建重组质粒pHOSJ4,并转化宿主菌BL21(DE3)产生表达菌株BL21(DE3)/pHOSJ4。hpfr1与hrf1基因在起始密码子ATG至225个碱基处完全相同。将ATG至225碱基的序列克隆,并构建表达载体pHOSJ4-225,表达产物注射烟草能引起过敏反应。BL21(DE3)/pHOSJ4和BL21(DE3)/pHOSJ4-225的蛋白抽提物诱导烟草抗烟草花叶病毒病均达极显著水平,浓度为60μl/ml时防效最显著,分别为96.35%、95.4%,与harpinXoo防效(95.9%)相近。