Basic HTML Version
分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1458
-
1463
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1458
-
1463
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1460
1.4
转基因株系的纹枯病抗性鉴定
纹枯病抗性鉴定结果表明，
R5
和
R12
等
2
个
AtNPR1
基因未表达的转基因株系以及
R6
和
R11
微量表达的转基因株系的纹枯病抗性与未转基因
受体对照扬麦
12
号差异不显著；
R2
、
R14
和
R15
等
3
个
AtNPR1
基因内含子未切除的转基因株系的
纹枯病抗性较对照也未有显著提高；正常表达的
R3
、
R4
、
R7
、
R8
、
R9
、
R10
和
R13
等
7
个株系的
纹枯病抗性较扬麦
12
号提高明显，平均病级和平均
病情指数均显著低于未转基因受体对照，纹枯病病
级和病情指数比对照平均分别降低
24.2%
和
25.0%
，
z
AtNPR1
基因正常表达转基因株系的病级和病情指
数的降低程度与该基因的表达强度没有明显的相
关性
(
表
1)
。
图
5
转基因小麦
R8
株系的纹枯病抗性
注
: A:
扬麦
12
号品种
; B: R8
转基因株系
Figure 5 Resistance of transgenic line R8 to Sharp eyespot
Note: A:Yangmai12; B: R8 transgenic line
2
讨论
AtNPR1
基因是重要的抗病调节基因，不仅在
拟南芥，在其他植物中过量表达都可以提高植物对
多种病害包括真菌病害侵袭的抵抗能力。本研究将
玉米高表达
ubiquitin
启动子驱动的
AtNPR1
基因导
入普通小麦，并获得纹枯病抗性显著提高的转基因
小麦株系，进一步验证了
AtNPR1
基因在植物抗病反
应中的重要作用。研究也发现，在
AtNPR1
基因正常
表达的株系中，其纹枯病抗性与植株中
AtNPR1
基
因表达强度相关不明显，这与以转
Rs-AFP2
等抗病
下游基因以及抗真菌蛋白基因为目的基因的转基因
作用方式不同，
Rs-AFP2
等这类基因的表达产物直接
作用于病原真菌，因而浓度越高，作用越强
(
路妍等
,
2009)
，而
AtNPR1
基因为调节基因，下游抗病基因
的表达只需一定量的
AtNPR1
基因表达即可激活，
AtNPR1
基因过量超表达，对提高下游防卫基因的
表达帮助不大，
Friedrich
等
(2001)
在拟南芥中过表达
表
1
转
AtNPR1
基因株系的纹枯病抗性
Table 1 The resistance of
AtNPR1
transgenic lines to wheat
sharp eyespot
株系
Lines
平均病级
Average disease grade
平均病情指数
Average disease index
R12
2.4a
48.7a
R2
2.4ab
48.0ab
R5
2.4ab
47.3ab
扬麦
12
号
2.3ab
46.0ab
Yangmai12
R11
2.3ab
46.0ab
R6
2.3ab
45.3ab
R15
2.1b
42.7bc
R14
2.1b
42.7bc
R10
1.9c
37.4cd
R4
1.8c
35.4d
R7
1.8c
35.3d
R3
1.7c
34.0d
R13
1.7c
34.0d
R9
1.7c
33.4d
R8
1.6c
32.0d
注
:
数据后不同字母表示相同受体品种的不同株系间平均
病级或病情指数有显著差异
(P<0.05)
Note: Different letters after average disease grade or disease
index indicate significant differences among transgenic lines
derived from the same recipient parent (P<0.05)
AtNPR1
基因也发现类似的研究结果。
目的基因沉默现象是转基因研究中常见的现
象，主要为同源依赖性沉默
(Homology-dependent gene
silencing)
和位置依赖性基因沉默
(Postion-dependent
gene silencing)
，前者由同源或互补核甘酸序列间相
互作用产生，多为转基因出现多拷贝或与内源基因相
互作用而诱发的基因沉默；后者则反映转基因宿主
的后成状态或染色体特异区段对外源
DNA
入侵忍
耐性的强弱
(Stam et al., 1997)
。本研究也发现
2
个转
基因株系虽然可以检测到
AtNPR1
基因的存在，但
未检测到该基因的表达，由于尚未有
Southern
杂交
的结果，目前还很难判定基因沉默是由多拷贝插入
引起还是由于插入了小麦异染色质等部位引起。
真核生物的基因大多含有内含子，基因表达时
首先形成前体
RNA
，再经内含子的剪切形成成熟的
mRNA
，以进行下一步的翻译和调控。内含子剪切识
别位点的强弱、内含子的长度、相邻外显子的序列
以及前体
RNA
的二级结构等都会影响内含子的正