中文摘要
利用蛋白质组学技术,系统研究我国骨干玉米自交系抗弯孢叶斑病菌相关蛋白质种类及丰度变化,推测相应的抗性相关基因及其序列。研究不同非亲合性组合的自交系在苗期至成株期发育过程中细胞膜与胞内的抗病相关蛋白质的种类和丰度变化,明确膜蛋白与胞内蛋白变化的相互关系;分析控制非亲合性互作相关蛋白质群内各组分间的相互关系,明确作用网络及群集调控规律;推测或克隆抗病相关基因,为揭示针对弯孢菌的抗性基因本质、非亲合性互作分子机理奠定理论基础,同时也为我国玉米品种资源抗性遗传改良提供分子标记。本项研究是首次利用蛋白质组学技术探索多基因或数量性状基因座控制病害抗性基因挖掘新途径,将充分反映出玉米与弯孢叶斑病菌多基因非亲合性互作的全貌。
结题摘要
利用蛋白质组学分析与基因功能分析的方法,比较研究了骨干玉米自交系与弯孢叶斑病菌亲和与非亲和性反应,鉴定出与抗性密切相关的抗坏血酸过氧化物酶、谷光苷肽过氧化物酶、22kDa干旱诱导蛋白、脱落酸-胁迫-成熟诱导蛋白、GLP(germin-like protein)、转录起始因子eIF-5A等8个重要差异蛋白。其中病菌侵染抗病自交系特异或上调诱导出干旱诱导蛋白和脱落酸-胁迫-成熟诱导蛋白为Asr家族成员,与植物抗逆、抗病性关系密切。重点开展了从玉米自交系克隆22kDa干旱诱导蛋白编码基因研究其在抗病和抗逆性的功能。本研究成功克隆出了两个Asr 家族基因成员,分别命名为ZmDip(GenBank 号:EU164846)和 ZmAsr(GenBank 号:EU164845)。其中ZmDip的全长序列为1544bp的序列,该基因在玉米基因组中有两个拷贝数,主要在叶片、茎部和根部表达,与耐盐和抗旱性有关。原核表达与Western分析获得了ZimDip蛋白,完成了该基因瞬时表达载体构建,即将明确该基因在拟南芥和玉米叶片中的表达及与抗弯孢菌相关性。
