【摘 要】
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植物次生代谢产物是植物在长期进化过程中植物与生物和非生物相互作用的结果,是对环境的一种适应,植物萜类化学物是一类重要的次生代谢物,在植物病虫害防御中起着重要作用.萜类合成酶(Terpene Synthase,TPS)催化不同萜类化合物的产生,玉米基因组含有20多个萜类合成酶基因,tps6基因编码倍半萜合成酶,产物为β-macro-carpene和β-bisabolene,当玉米受到病菌或者害虫为害
【机 构】
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中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081
【出 处】
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中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨2017年学术年会
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植物次生代谢产物是植物在长期进化过程中植物与生物和非生物相互作用的结果,是对环境的一种适应,植物萜类化学物是一类重要的次生代谢物,在植物病虫害防御中起着重要作用.萜类合成酶(Terpene Synthase,TPS)催化不同萜类化合物的产生,玉米基因组含有20多个萜类合成酶基因,tps6基因编码倍半萜合成酶,产物为β-macro-carpene和β-bisabolene,当玉米受到病菌或者害虫为害时,tps6基因会诱导上调表达,但tps6基因如何参与玉米的病虫害防御及调控机制还未见报道.首先通过拟南芥异源表达系统对tps6基因启动子进行缺失分析,发现tps6启动子缺失至-400bp时仍然具有启动子功能,生物信息学分析发现该区段中含有3个RY-repeat元件,已有的研究表明该元件在抗病基因的启动子中高频出现.通过酵母单杂交筛选得到一个ERF转录因子与该区段结合,该ERF转录因子是否调控tps6基因的表达及如何调控正在做进一步的分析.Tps6基因在玉米叶片和根中表达,并受病虫害诱导表达上调,已经获得tps6基因过表达和基因缺失的CRISPR-Cas9载体的转基因玉米植株,目前正在进行玉米黑粉菌抗性、抗虫性及次生代谢物的鉴定.Tps6基因在不同的玉米自交系中表达有明显差异,完成了106个玉米自交系基因重测序,在106个自交系中有44个自交系在正常条件下和ABA处理条件下均不表达,其他自交系tps6基因的表达正常,进一步分析发现在不表达tps6基因的44个玉米自交系中tps6启动子都缺少RY-repeat元件,说明RY-repeat元件与tps6基因的表达存在相关性,也初步证明tps6基因在玉米的驯化中存在不同形式,tps6基因的选择和驯化与环境因素相关性正在研究中.
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