利用VIGS技术研究棉花GhPPO1基因的抗虫作用

文献类型： 中文期刊

第一作者： 程慧

作者： 程慧;张帅;雒珺瑜;荣伟;崔金杰;王登元

作者机构：

关键词： 棉花;病毒介导的基因沉默(VIGS);多酚氧化酶基因(PPO);抗虫性;基因表达

期刊名称： 农业生物技术学报

ISSN： 1674-7968

年卷期： 2017 年 25 卷 05 期

页码： 722-728

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)是一类含铜的氧化还原酶,能够抵御植食性昆虫或病原菌的危害。为了研究棉花(Gossypium arboretum)中PPO1基因的抗虫作用,本研究利用病毒介导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS),构建基因沉默重组载体pTRV2-GhPPO1,转化农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)GV3101,并侵染子叶展平的棉花植株;通过qRT-PCR检测沉默效果,并用获得的棉花植株饲喂二龄初期棉铃虫(Helicoverpa armigera)幼虫,对沉默后棉花植株的抗虫性及GhPPO1基因表达量的变化进行检测。结果表明,利用烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)体系成功抑制了棉花GhPPO1的表达,沉默后GhPPO1基因相对表达量仅为对照组(空载体pTRV0)表达量的20%(P<0.05)。与饲喂正常棉花叶片的棉铃虫相比,饲喂GhPPO1基因沉默后棉花叶片的棉铃虫72 h后,体重增加86%,表明GhPPO1是棉花抗虫物质中的一类防御机制基因。棉铃虫直接诱导18、72 h的叶片中GhPPO1的表达量高于间接诱导叶片,证明沉默该基因后,消弱了棉花植株直接防御的能力,致使棉铃虫增重效果显著。由此推测该基因可能参与棉花直接防御反应。本研究对于GhPPO1在棉花防御植食性昆虫中的作用具有重要意义,为棉铃虫与棉花诱导防御之间的关系提供基础资料。

分类号： S433.4

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