甘薯抗病关键调控基因的克隆与功能解析

甘薯是重要的粮食、饲料、工业原料和新型能源作物。由于病虫害的发生严重威胁甘薯的产量与品质。植物在防御病虫害过程中，植物抗病基因介导的局部或系统获得性抗性（SAR）是植物防御病虫害的主要形式。前期研究表明，通过利用SAR 反应的相关基因（NPR1、SGT1等）来获得广谱抗病性，是一条极其有效的途径，但关于甘薯SAR反应相关基因的研究还鲜见报道。本研究以甘薯栽培品种金山57为研究材料，利用RT-PCR结合RACE技术分离甘薯抗病防卫反应正向调控蛋白编码基因RAR1、SGT1和NPR1，探索这类基因在甘薯抗病防卫反应中的地位和抗性机理，同时将分离的基因进行模式植物转基因研究鉴定其功能，以期探索利用抗病反应关键调控蛋白编码基因进行甘薯广谱基因工程育种的可行性，为将来甘薯抗病基因工程育种提供新的基因资源。

甘薯是重要的粮食、饲料、工业原料和新型能源作物。由于病虫害的发生严重威胁甘薯的产量与品质。植物在防御病虫害过程中，植物抗病基因介导的局部或系统获得性抗性（SAR）是植物防御病虫害的主要形式。本研究以甘薯栽培品种金山57为研究材料，利用RT-PCR结合RACE技术成功分离甘薯RAR1、SGT1和NPR1的同源基因，利用生物信息学方法和分子生物学手段对这些基因的研究表明，所获得的甘薯NPR1、SGT1、RAR1基因均有该类基因的保守结构域，且为多拷贝基因，在甘薯不同器官中均有表达。将分离的基因进行烟草转基因研究鉴定其功能，初步研究表明，这类基因的异源植物中的表达可提高作物的抗病。与此同时，本研究还对甘薯的近缘植物三浅裂野牵牛的同类基因也进行了成功分离。本项目从甘薯及三浅裂野牵牛中成功分离了RAR1、SGT1和NPR1基因，并对基因的相关功能进行了分析，基本完成了预期研究内容，目前共发表论文3篇，培养硕士生2名，已毕业1名，另有一些文章在投稿或整理中。