小麦品系E-10抗禾谷孢囊根线虫基因CreZ克隆及功能验证

本项目以抗禾谷孢囊根线虫小麦近等基因系"E-10"为材料，根据来自5′-RACE 和 3′-RACE3扩增和拼接的CreZ序列设计引物，克隆该基因全序；通过原核表达载体构建、基因诱导表达，初步验证其基因表达水平；利用实时荧光定量PCR技术，在根线虫不同时间的侵染诱导下，研究该基因在根线虫侵染后的时空表达特征。应用大麦条纹花叶病毒（BSMV）介导基因沉默技术（VIGS），验证CreZ基因在抗性材料中的功能表达与沉默；同时，还构建CreZ基因植物表达载体，通过对非抗性小麦材料的遗传转化，评价该基因对根线虫的作用，为抗禾谷孢囊根线虫基因分子育种奠定基础。

禾谷孢囊线虫是为害小麦等禾谷类作物的重要土传病原线虫，在我国小麦主产区均有分布，严重地区可导致小麦产量损失达27％～45％。本项目利用RACE技术，分别从抗禾谷孢囊线虫小麦渐渗系“E-10”和易变山羊草克隆获得抗性基因CreZ32、CreV8和CreV82。通过实时荧光定量PCR检测，CreV8基因在人工接种诱导下11天时表达量达最大，为对照的27.45倍。采用Gateway技术构建CreZ32、CreV8和CreV82基因真核表达载体，经根癌农杆菌介导对烟草、小麦遗传转化，分别获得转基因烟草和小麦植株。对获得的转基因阳性植株分别接种南方根结线虫和禾谷孢囊线虫，发现部分株系根结数和孢囊数明显少于对照，表现出对根线虫具良好抗性。利用禾谷孢囊线虫对抗、感材料的诱导表达，建立了易变山羊草抗根线虫转录组数据库，发现了一些与植物抗性相关的重要pathways，为进一步揭示抗根线虫分子机制奠定了基础。