农业生物技术学报

作者：王钟伟, 张原宇, 刘东波, 牛陆, 杨静, 杨向东, 仲晓芳

单位：1 吉林师范大学 生命科学学院, 四平 136000; 2 吉林省农业科学院 农业生物技术研究所/吉林省农业生物技术重点实验室,长春 130033

关键词：大豆,疫霉根腐病,疫霉菌,棉花小G蛋白Rac1 (GbRac1),抗病性,

基金：吉林省农业科技创新工程项目(CXGC2021TD015)

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。

来源：2022年第3期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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