转胡杨PeBAK1;2基因烟草的获得及对丁香假单胞杆菌抗性的分析

BAK1 (BRI1-ASSOCIATED RECEPTORKINASE1)是油菜素内酯信号途径上具有重要功能的植物受体激酶,参与细胞信号转导的许多过程和调控植物生长发育,其在胡杨中的同源基因有2个,分别为PeBAK1;1和PeBAK1;2.本研究克隆了在胡杨中的其中一个同源基因PeBAK1;2,并在烟草中进行了超量表达,通过研究转基因株系对Pst DC3000的抗性表型,以及下游抗病相关基因的表达水平,揭示了PeBAK1;2基因在植物抗丁香假单胞杆菌中的作用和初步的调控机制.抗病表型实验结果显示:与野生型烟草植株相比,PeBAK1;2基因超表达的转基因烟草植株在接种Pst DC3000六天后表现出明显的抗病症状,且转基因叶片中单位面积内的细菌菌落数显著少于野生型;同时,与野生型相比,转基因烟草中与抗病防御相关的Marker基因PR3和PR5的表达量显著升高,且参与植物生长发育与先天防卫反应基因BIR1和BON1的表达量也明显升高;此外,组织表达模式分析实验结果表明,PeBAK1;2基因呈现出组成型的表达模式,但在根和叶片中的表达量较高,在茎中表达量较低.综上所述,我们的研究表明PeBAK1;2基因通过正向调控抗病相关基因和先天防卫反应基因的转录来提高PeBAK1;2转基因烟草对丁香假单胞杆菌的抗性.