| 中国野生毛葡萄芪合酶基因表达及对葡萄抗白粉病的影响 |
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| 引用本文： | 丁茜,赵凯茜,王跃进.中国野生毛葡萄芪合酶基因表达及对葡萄抗白粉病的影响[J].中国农业科学,2021,54(2):310-323. |
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| 作者姓名： | 丁茜 赵凯茜 王跃进 |
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| 作者单位： | 西北农林科技大学园艺学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/农业农村部西北地区园艺作物生物与种质创制重点实验室,陕西杨凌 712100 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(31872055) |
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| 摘 要： | 【目的】克隆中国野生毛葡萄（Vitis quinquangularis）‘丹凤-2’芪合酶（stilbene synthase）基因（STS）并研究其功能,为提高欧洲葡萄（V. vinifera）的白粉病抗性及品质提供依据。【方法】利用同源克隆法获得中国野生毛葡萄‘丹凤-2’芪合酶基因VqSTS9和VqSTS21,构建植物过表达载体;用无核白单芽茎段诱导出分生愈伤组织,作为农杆菌介导法遗传转化的受体材料,获得抗性植株,经过不同水平检测,确定转基因植株;对野生型和转基因植株叶片人工接种葡萄白粉病菌（Uncinula necator）,通过显微技术观察叶片受白粉病菌侵染后的情况,比较两者对白粉病的抗性;利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析野生型和转基因植株在自然条件和接种白粉病菌后STS及其相关基因的表达,用高效液相色谱法（HPLC）检测转基因植株中芪类物质的种类与含量。【结果】同源序列克隆得到VqSTS9（JQ868689）与VqSTS21（JQ868677）的cDNA序列,长度为1 179 bp。经PCR和Western blot检测,鉴定出过表达VqSTS9无核白植株4株和过表达VqSTS21无核白植株3株。显微观察发现,与野生型植株相比,转VqSTS9 和VqSTS21植株叶片上的菌丝生长较慢,表现出对白粉病的抗性。qRT-PCR结果表明,自然生长条件下,与野生型植株相比,转VqSTS9和VqSTS21植株STS的表达量提高,STS上游苯丙氨酸裂解酶基因（PAL）、下游白藜芦醇糖基转移酶基因（RSGT）、转录因子基因（MYB14、MYB15）的表达量均不同程度上升,而查尔酮合成酶基因（CHS）表达量降低;人工接种白粉病菌后,与野生型植株相比,转基因植株STS表达量显著上调。高效液相色谱分析表明,自然条件下,芪类物质主要以反式云杉新苷形式存在,转基因植株芪类物质的含量高于野生型植株;在接种白粉病菌诱导表达后,除了反式云杉新苷,还产生了反式白藜芦醇和葡萄素,即转基因植株体内芪类物质的种类和含量均有所增加。【结论】将VqSTS9、VqSTS21转入无核白后,转基因植株STS的表达量增高,芪类物质的含量与种类增加,并抑制白粉病菌的生长。因此,中国野生毛葡萄‘丹凤-2’携带的VqSTS9和VqSTS21能够增强欧洲葡萄对白粉病的抗性,‘丹凤-2’可用作葡萄抗病性育种的种质资源。
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| 关 键 词： | 中国野生毛葡萄 芪合酶基因 白藜芦醇 白粉病 遗传转化 抗病性 |
| 收稿时间： | 2020-04-20 |
Expression of Stilbene Synthase Genes from Chinese Wild Vitis quinquangularis and Its Effect on Resistance of Grape to Powdery Mildew |
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| DING Xi,ZHAO KaiXi,WANG YueJin.Expression of Stilbene Synthase Genes from Chinese Wild Vitis quinquangularis and Its Effect on Resistance of Grape to Powdery Mildew[J].Scientia Agricultura Sinica,2021,54(2):310-323. |
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| Authors: | DING Xi ZHAO KaiXi WANG YueJin |
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| Institution: | College of Horticulture, Northwest A & F University/State Key Laboratory of Crop Stress Biology in Arid Areas/Key Laboratory of Horticultural Plant Germplasm Resource Utilization in Northwest China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Yangling 712100, Shaanxi |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Chinese wild Vitis quinquangularis stilbene synthase gene (STS) resveratrol powdery mildew genetic transformation disease-resistance |
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