海岛棉GbNPR1基因全长cDNA的克隆及其在烟草中的表达

目的为棉花抗黄萎病基因工程育种提供新的基因源。方法以海岛棉为材料,利用同源序列法和RACE技术克隆海岛棉中SAR途径的主要抗病信号元件NPR1(noneexpresserofPRgene)的全长cDNA序列。结果推导的氨基酸序列与已知NPR1的同源性较低(39%～57%),但在功能区的同源性较高(79.2%),GbNPR1蛋白中含有BTB和锚蛋白重复序列结构域,且在起始密码子上游存在2个W框。在拟南芥中,A.tNPR1起始密码子上游有3个W框,对诱导NPR1的表达和激活NPR1介导的植物防卫反应至关重要,锚蛋白重复序列则是NPR1实现其功能必不可少的。构建了组成型植物表达载体,通过农杆菌介导法导入烟草,转基因植株经PCR和Southern杂交检测,表明目的基因已整合到烟草基因组中。离体叶片接种法对转基因烟草进行抗病性鉴定,表明对烟草赤星病菌(Alternariaalternata)的抗性有明显提高。转基因烟草经T1代遗传分析发现,基因以单拷贝插入。结论本研究得到的基因为海岛棉中NPR1的同源基因。