gdo基因RNAi对小麦全蚀病菌的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2019.11.015

河南农业科学 ›› 2019, Vol. 48 ›› Issue (11): 105-111.DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2019.11.015

所属专题：小麦抗病性分析专题

gdo基因RNAi对小麦全蚀病菌的影响

董振杰¹，麦艳娜¹，夏晴¹，马超¹，田修斌¹，李欢欢¹，刘文轩¹，宋玉立²

（1.河南农业大学生命科学学院，河南郑州 450002； 2.河南省农业科学院植物保护研究所，河南郑州 450002）

收稿日期:2019-03-26 出版日期:2019-11-15 发布日期:2019-11-15
通讯作者: 刘文轩（1964-），男，河南巩义人，教授，博士，主要从事植物分子细胞遗传学研究。E-mail：wxliu2003@hotmail.com 宋玉立（1964-），男，河南南阳人，研究员，博士，主要从事植物病害防治研究。E-mail：songyuli2000@126.com
作者简介:董振杰（1995-），男，河南郑州人，在读硕士研究生，研究方向：小麦抗病遗传改良。E-mail：zhenjiedong@hotmail.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（31571658）；河南省科技重大专项（161100110400）

Effects of ＲNA Interference of gdo on Gaeumannomyces graminis,the Wheat Take-all Fungus

DONG Zhenjie¹,MAI Yanna¹,XIA Qing¹,MA Chao¹,TIAN Xiubin¹,LI Huanhuan¹,LIU Wenxuan¹,SONG Yuli²

( 1.College of Life Sciences,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China; 2.Institute of Plant Protection,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China)

Received:2019-03-26 Published:2019-11-15 Online:2019-11-15

摘要/Abstract

摘要： 为了筛选可利用寄主诱导基因沉默（HIGS）技术防治小麦全蚀病的靶基因，利用RNA干涉（RNAi）技术探讨了编码龙胆酸1，2-双加氧酶（Gentisate 1,2-dioxygenase,GDO）的gdo基因沉默对小麦全蚀病菌KX-7菌丝生长速率和致病能力的影响。结果表明，gdo基因沉默明显抑制全蚀病菌的生长速率，参试30个转化子在PDA平板上的相对生长速率只有野生型对照的20.00%~87.00%。gdo基因沉默转化子使小麦致病力下降，但转化子之间有明显差异。侵染小麦28 d后，L-4转化子的小麦病情指数为39.29，明显低于野生型对照病情指数（75.93）。离体培养结果表明，菌丝相对生长速率和致病能力之间无明显相关关系。4个转化子菌丝在PDA平板上的相对生长速率为S-6（59.00%）=L-2（59.00%）＞L-4（42.00%）>M-5（30.00%），受其侵染小麦的病情指数为S-6（84.00）>M-5（77.08）>L-2（62.07）>L-4（39.29）。初步证实gdo基因可以作为HIGS技术防治小麦全蚀病的候选靶基因。

关键词: 小麦全蚀病, 1,2-双加氧酶基因, 遗传转化, RNA干涉, 菌丝相对生长速率, 致病力

Abstract: In order to select the target genes used in host-inducing gene silencing(HIGS) to protect wheat from damages caused by Ggt(Gaeumannomyces graminis var.tritici) ,the effects on growth and pathogenicity of Ggt fungus KX-7 caused by ＲNA interference(ＲNAi) of gdo gene which encodes genti sate 1,2-dioxygenase(GDO) were investigated.The results showed that，gdo gene silencing caused by ＲNAi obviously inhibited hyphae growth of the fungus.The relative growth rates of hyphae of thirty Ggt transformants in vitro cultured on solid PDA medium were only 20.00%—87.00% of wild type control.gdo ＲNAi in Ggt cells lessened the pathogenicity of transformants to wheat plants at different extents. Based on wheat resistance evaluation twenty-eight days post inoculation with gdo ＲNAi transformants,dis ease index of transformant L-4 infected wheat plants was 39.29,obviously lower than wild type control (75.93).The results of in vitro culture showed that there was no obvious correlation between hyphae rela tive growth rate and Ggt pathogenicity.Hyphae relative growth rate of four tested transformants was orderly from high to low by S-6( 59.00%)= L-2( 59.00%) ＞L-4( 42.00%) ＞M-5( 30.00%),whereas the disease index of infected plants was in descending order of S-6( 84.00) ＞M-5( 77.08) ＞L-2( 62.07) ＞L-4( 39.29) .This study confirmed that gdo gene could be used as a candidate target gene in HIGS for the protection of wheat from Ggt．

Key words: Wheat take-all, gdo, Genetic transformation, ＲNAi, Ｒelative growth rate of mycelium; Pathogenicity

中图分类号:

S435.121

董振杰, 麦艳娜, 夏晴, 马超, 田修斌, 李欢欢, 刘文轩, 宋玉立. gdo基因RNAi对小麦全蚀病菌的影响[J]. 河南农业科学, 2019, 48(11): 105-111.

DONG Zhenjie, MAI Yanna, XIA Qing, MA Chao, TIAN Xiubin, LI Huanhuan, LIU Wenxuan, SONG Yuli. Effects of ＲNA Interference of gdo on Gaeumannomyces graminis,the Wheat Take-all Fungus[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2019, 48(11): 105-111.

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Effects of ＲNA Interference of gdo on Gaeumannomyces graminis,the Wheat Take-all Fungus

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