过表达GbRac1基因增强大豆对疫霉根腐病的抗性

疫霉根腐病(Phytophthora root and stem rot,PRR)是影响大豆(Glycine max)生产的毁灭性病害之一,可造成大豆产量损失10％～50％.转基因技术为抗疫霉根腐病大豆品种培育提供了有效手段.小G蛋白(small GTPases)作为植物信号转导中的"分子开关",不仅在植物生长发育过程中参与调控植物对外界环境刺激的响应,同时在植物防卫反应的建立中也发挥着重要的作用.本研究将海岛棉(Gossypium barbadense)小G蛋白编码基因Rac1(Gossypium barbadense Rac family small G protein 1,GbRac1)导入栽培大豆品种'Williams 82'中.Southern blot和逆转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)检测结果表明,外源基因已整合至大豆基因组中且能够稳定表达.T3和T4代转基因大豆株系的PRR抗性鉴定是采用下胚轴接种法接种疫霉菌1号生理小种,接种7 d后,对照品种'Williams 82'出现叶片萎蔫和植株死亡现象,而多数转基因植株则表现正常,其接种存活率为70.68％～90.63％,而对照存活率仅为40.74％～50.85％.在未接种疫霉菌1号生理小种的生长条件下,过表达GbRac1基因的转基因大豆株系的主要农艺性状与受体'Williams 82'相比没有显著差异.以上研究结果的获得,说明过表达GbRac1基因显著增强了转基因大豆对疫霉根腐病的抗性,且对其他表型性状未产生非特异性的影响.本研究为进一步拓宽大豆抗性遗传基础,培育抗疫霉根腐病大豆新品种提供了基础资料.