广西野生番茄种质资源抗根结线虫基因的克隆及功能验证

Root-knot nematodes (Meloidogyne spp. )is the most important diseases in tomato cultivation.The effective way to prevent this disease is resistant breeding,which depends on the the resistance genes.Gene Mi is the only commercially avaiable source of resistance to root-knot nematodes in this crop.However Mi is inactive above 28℃ soil temperature ,there are nematode population who lost sensitivity to the Mi gene resistance.This research is to clone the root-knot nematode resistance genes of wild tomato in Guangxi,analyze genes expression and identify their functions.Then these genes were transformed into the the nematode susceptible tomato ,which can be helpful for making a more effective strategy for nematode management.

根结线虫病是番茄的重要病害之一，选育和推广抗病品种是防治该病最经济、有效、安全的方法，利用基因工程技术获得抗病基因是一条新的抗病育种途径。在番茄抗根结线虫分子育种中，Mi是目前唯一被充分利用的抗性基因。然而，由于Mi存在热不稳定性、自然界中存在部分或全部打破其抗性线虫群体，限制了其广泛应用。本项目拟收集鉴定广西野生番茄抗根结线虫种质材料，采用同源克隆方法克隆抗病基因，对所得的抗病基因进行Southern杂交及表达分析；并通过构建过量表达载体和RNAi干扰表达载体，验证抗病基因的功能。研究发现的抗根结线虫基因，可用于今后番茄抗根结线虫育种研究和为其它受根结线虫危害严重且资源缺乏的作物抗根结线虫育种提供基因资源和新的育种途径。研究结果可为解决生产上番茄根结线虫病危害日益严重的问题开辟新的途径，将具有重要的理论及实际意义。

根结线虫病是番茄的重要病害之一，选育和推广抗病品种是防治该病最经济、有效、安全的方法，利用基因工程技术获得抗病基因是一条新的抗病育种途径。本项目从广西各地及贵州共收集了45份番茄野生材料，抗性鉴定结果发现4份抗性材料。采用同源克隆的方法获得23条抗病基因同源序列，通过cDNA全长扩增与拼接克隆得到一个抗病基因（F5-8），cDNA全长序列（898bp），编码298个氨基酸；Southern杂交初步确定F5-8以1-2个拷贝的形式存在于抗根结线虫番茄F5基因组中，其在根和叶中的表达量高于茎，茎中的表达微弱，同乎检测不到；通过构建F5-8过量表达载体和RNAi抑制表达载体获得转基因植株验证F5-8的功能，转基因植株的根结线虫抗性评价结果显示过量表达转基因植株对根结线虫抗性明显提高，RNAi转基因植株对根结线虫抗性显著下降。本项目研究发现的抗根结线虫基因F5-8及抗性材料，可用于今后番茄抗根结线虫育种研究和为其它受根结线虫危害严重且资源缺乏的作物抗根结线虫育种提供资源和新的育种途径。