稻瘟病抗性基因Pita2的克隆及其介导的防御相关基因表达分析
Cloning of the rice blast resistance gene Pita2 and expression analysis of defence related genes mediated by Pita2
投稿时间:2020-08-21  修订日期:2020-09-02
DOI:
中文关键词: 稻瘟病抗性基因  Pita2  表达量分析
英文关键词: blast resistance gene  Pita2  expression analysis
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30971563);湖北省自然科学基金资助项目(2018CFB476);中央高校专项基金资助项目(CZD20001)
作者单位E-mail
徐鑫 中南民族大学 生命科学学院武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室 xinxu@mail.scuec.edu.cn 
姜伟高 中南民族大学 生命科学学院武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室 biojiangwg@163.com 
赵传纪 中南民族大学 生命科学学院武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室  
王晓婉 中南民族大学 生命科学学院武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室  
刘松青 中南民族大学 生命科学学院武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室  
刘新琼 中南民族大学 生命科学学院武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室  
王春台 中南民族大学 生命科学学院武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室  
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中文摘要:
      为克隆位于水稻12染色体着丝粒区域具有广谱抗性的稻瘟病抗性基因Pita2,本研究通过构建并筛选该基因供体品种PiNo.4的Fosmid文库,构建了Pita2候选区域的物理图谱并互补验证了5个候选基因,克隆得到了稻瘟病抗性基因Pita2,确认了该基因就是Ptr基因。在本实验室武陵山区稻瘟病菌生理小种库中筛选出一组基因型接近、致病性完全相反的菌株对水稻进行离体接种,接种前后相关防御基因的表达量分析结果表明Pita2基因在稻瘟病菌侵染后均成功激活了水杨酸和茉莉酸抗病信号通路,主要通过参与水稻水杨酸信号通路赋予水稻抗性,为利用Pita2培育持久广谱抗性水稻提供了一定的理论基础。
英文摘要:
      In order to clone the broad-spectrum rice blast resistance gene Pita2 with broad-spectrum resistance located in the centromere region of rice chromosome 12, we constructed and screened the Fosmid library of Pita2 donor cultivar PiNo.4 and constructed the physical map of the candidate region of Pita2. Rice blast resistance Pita2 was cloned by complementation of five candidate genes, which was confirmed to be Ptr gene. Furthermore, a group of strains with similar genotype and opposite pathogenicity to Pita2 were selected from our physiological race library of Magnaporthe oryzae in the Wuling Mountain area to analyze the expression chanesof defence related genes mediated by Pita2. Quantitative PCR results showed that Pita2 confer resistance to rice mainly by participating in the salicylic acid signaling pathway, although the salicylic acid and jasmonic acid signaling pathways were both activated. Our research provides a certain theoretical basis to breed durable broad-spectrum resistant rice cultivars utilizing rice blast resistance gene Pita2.
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