[01811620]苜蓿PGIP3基因的遗传变异、表达与功能研究

在我国,褐斑病主要的苜蓿病害之一,常导致苜蓿产量降低和品质变劣,是影响苜蓿生产的主要因素之一。多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）被认为是植物重要的防卫蛋白之一,能够阻止病原物的侵入、减缓病情的发展,最终抑制相应病害的发生。为了对PGIP2基因的序列变异、表达调节及抑菌功能进行研究,分析其与苜蓿对褐斑病间的相关性,以便为进一步开展PGIP基因与苜蓿对重要病害的抗性间的关联分析和这些基因的分子生物学研究提供基础,由国家自然科学基金（青年）项目资助,本项研究从以下5个方面展开： 1分离出11个苜蓿PGIP基因的部分基因组编码序列,它们与豆科非苜蓿属植物PGIP基因间的遗传差异要大于其他豆科非苜蓿属植物PGIP基因间的差异。 2当加样混合液包括1×体积PCR产物、未标记引物大于0.4×体积、加样缓冲液在4～8×体积之间,Arc：Bis=29：1,电泳缓冲液为1×TBE时,PCR-SSCP分析的结果最佳。若同时采用引物荧光标记法,两条DNA单链可分别形成两张电泳图像,易于判定等位基因与个体基因型。 3 选用8个苜蓿品种,分析其PGIP基因的遗传变异。结果表明MsPGIP1与MsPGIP3有10个连续的LRR重复基序,MsPGIP2与MsPGIP4有9个连续的LRR重复基序,且在MsPGIP2的第一个LRR重复基序中有一个9个氨基酸的插入;MsPGIP4的序列变异最大,其次为MsPGIP2,MsPGIP3的变异最小,且MsPGIP1和MsPGIP4的等位基因频率的变化范围明显大于MsPGIP2和MsPGIP3的变化范围;MsPGIP9序列高度保守,MsPGIP5和MsPGIP11的变异较大,而MsPGIP6与MsPGIP8的变异中等。 4来自MsPGIP2的S331a与抗病性的相关性达到显著水平且适宜做进一步的研究;MsPGIP2与苜蓿褐斑病抗性相关,但其作用较小,主要是限制病斑大小;筛选出的FSSCP标记S331a可用于分子标记L458的辅助选择。 5 MsPGIP2基因的基因组序列长1 126 bp,分为信号肽、内含子和LRR区3部分,共有46个变异位点（频率＞0.02）。信号肽区没有变异位点;内含子区有5个SNP位点和2个InDel变异位点;LRR区有39个SNP位点,其中非同义突变占61.5%。结论认为,MsPGIP2基因具有较大的变异,各等位基因间发生了频繁的杂交,是一个为适应病原微生物PG的进化而快速进化的基因。