SON-PCR扩增抗禾谷孢囊线虫基因LRR区及序列分析

根据与抗禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)基因Cre3的NBS(nucleotide binding site)编码区高度同源的Rccn4 序列设计3条3'端嵌套引物,采用SON-PCR(single oligonucleotide nested PCR)方法从含有源于易变山羊草(Aegilops varibilis)的抗禾谷孢囊线虫基因的小麦(Triticum aestivum)-易变山羊草染色体小片段易位系E-10中获得了长度为1264 bp的Rccn-L(GenBank登录号为DQ124933)，它将Rccn4 3'端延伸了1209 bp,编码区长1026 bp，含一个不完整的开放阅读框,一个终止密码子，没有起始密码子和内含子结构。其编码一个342个氨基酸残基的蛋白质，含有NBS(nucleotide binding site)-LRR(leucine-rich repeats) 类抗性基因LRR区的保守模体,呈现XXLXXLXXL重复。首次将SON-PCR方法成功地运用到植物基因组学研究中，为植物基因克隆又提供一方法。     

葡萄MrRPV1蛋白LRR结构域的功能研究

[目的]明确葡萄霜霉病抗性蛋白(MrRPV1)LRR结构域对葡萄霜霉菌特异性识别的影响,为进一步研究葡萄与霜霉菌间的互作机理打下基础.[方法]将MrRPV1和白粉病抗性蛋白(MrRUN1)两个蛋白的LRR结构域互换,构建重组表达载体后转化至感霜霉病和白粉病的欧亚种西拉葡萄胚性愈伤组织中以获得转基因植株,并通过DNA、RNA分子水平检测和室内接种试验进行抗病性鉴定.[结果]共获得7个RGA10-8LRR阳性转基因(重组了MrRPV1蛋白LRR结构域)株系和6个RGA8-10LRR阳性转基因(重组了MrRUN蛋白LRR结构域)株系.在7个RGA10-8LRR阳性转基因株系中,仅RGA10-8-13阳性植株表现出与MrRPV1转基因苗S8-1一致的坏死斑点,肉眼观察不到白色霜霉状物,但7个阳性转基因系均未表现出明显的白粉病抗性.在6个RGA8-10LRR阳性转基因株系中,RGA8-10-3和RGA8-10-28两个株系表现出对白粉病的抗性,有35%左右的细胞表现出细胞程序性坏死(PCD);RGA8-10LRR转基因苗均不抗霜霉病.[结论]MrRPV1的LRR结构域可能介导对葡萄霜霉菌的特异性识别,而MrRUN1的LRR结构域可能介导对白粉病菌的特异性识别.     

植物抗病基因同源序列(RGA)研究进展

目前已克隆了48个植物抗病（R)基因,其表达产物在不同的物种具有典型的保守结构区域,按其序列的同源性可以将其归为NBS-LRR、eLRR、LRR-STK等几个超家族。根据这些保守序列设计合适的引物进行PCR扩增,即得到抗病基因同源序列(RGA)。对RGA与R基因关系的分析表明,RGA不仅在抗病基因定位和抗病基因系统进化研究中有重要作用,而且有可能为克隆尺基因提供一条崭新而又便捷的途径。     

Isolation of nucleotide binding site-leucine rich repeat and kinase resistance gene analogues from sugarcane (Saccharum spp.)

BACKGROUND: Resistance gene analogues (RGAs) have been isolated from many crops and offer potential in breeding for disease resistance through marker-assisted selection, either as closely linked or as perfect markers. Many R-gene sequences contain kinase domains, and indeed kinase genes have been reported as being proximal to R-genes, making kinase analogues an additionally promising target. The first step towards utilizing RGAs as markers for disease resistance is isolation and characterization of the sequences. RESULTS: Sugarcane clone US01-1158 was identified as resistant to yellow leaf caused by the sugarcane yellow leaf virus (SCYLV) and moderately resistant to rust caused by Puccinia melanocephala Sydow & Sydow. Degenerate primers that had previously proved useful for isolating RGAs and kinase analogues in wheat and soybean were used to amplify DNA from sugarcane (Saccharum spp.) clone US-01-1158. Sequences generated from 1512 positive clones were assembled into 134 contigs of between two and 105 sequences. Comparison of the contig consensuses with the NCBI sequence database using BLASTx showed that 20 had sequence homology to nuclear binding site and leucine rich repeat (NBS-LRR) RGAs, and eight to kinase genes. Alignment of the deduced amino acid sequences with similar sequences from the NCBI database allowed the identification of several conserved domains. The alignment and resulting phenetic tree showed that many of the sequences had greater similarity to sequences from other species than to one another. CONCLUSION: The use of degenerate primers is a useful method for isolating novel sugarcane RGA and kinase gene analogues. Further studies are needed to evaluate the role of these genes in disease resistance.     

植物抗病基因结构特征及其类似序列的研究进展

植物抗病基因的克隆一直为植物遗传学家和病理学家所关注。克隆的抗病基因在氨基酸水平上表现出一定程度的相似性, 在一些区段高度保守, 如 Ｎ Ｂ Ｓ、 Ｌ Ｒ Ｒ、激酶、 Ｌ Ｚ等。这些保守序列, 不仅有助于对抗病基因的分类及其作用机理的理解, 而且为抗病基因克隆提供了一条新途径。根据这些保守序列合成 Ｐ Ｃ Ｒ 引物, 在许多植物中已扩增出大量的抗病基因类似序列 （ Ｒ Ｇ Ａ）。遗传作图表明 Ｒ Ｇ Ａ 与抗病性密切相关。对 Ｒ Ｇ Ａ 与 Ｒ 基因的关系及 Ｒ Ｇ Ａ 的基因组分布一并进行了讨论。     

云南3种野生稻中抗病基因同源序列的克隆及序列分析

 根据已报道的NBS LRR类和STK类抗病基因结构中的氨基酸保守区域 ,设计简并引物 ,通过PCR扩增及克隆 ,从普通野生稻 (OryzarufipogonGriff.)、药用野生稻 (OryzaofficinalisWall.)、疣粒野生稻 (Oryzameye rianaBaill.)中共获得 14类NBS LRR类抗病基因同源序列 ,其中普通野生稻中的有 7类 ,药用野生稻中的有 2类 ,疣粒野生稻中的有 6类。药用野生稻中TO12代表序列与普通野生稻中TR19代表序列 ,同属一类 ,且具有 10 0 %的同源性 ,说明不同种野生稻中的同一类 (聚类 )抗病基因同源序列是完全一致的。同时 ,还获得 5类STK类抗病基因同源序列 ,其中普通野生稻中的有 4类 ;药用野生稻中的有 1类。通过氨基酸同源性比较分析 ,发现笔者克隆到的抗病基因同源序列与已克隆的抗病基因L6、N、Bs2、Prf、Pto、Lr10和Xa2 1等的氨基酸同源性都相当低 (均低于 2 5 % ) ,暗示了这些抗病基因同源序列可能是目前尚未报道的抗病基因的同源序列。