壳寡糖诱导烟草PR-1a基因表达的实时荧光定量检测

【摘要】：壳寡糖(chito-oligosaccharides)是一类氨基葡萄糖通过β-1,4键成苷而形成的2～10个单元的低聚糖。已有的研究表明壳寡糖具有多种生物活性,包括调解植物生理功能,激活动物免疫系统等, 包括能够抑制植物病原真菌和细菌的生长,诱导植物产生对病原真菌和细菌的系统诱导抗病性。前期研究结果表明壳寡糖诱导的植物系统抗病性对抑制植物病毒亦有很好的效果。本研究拟以烟草和 TMV 为互作体系,采用实时荧光定量 PCR(real-time quantitative PCR,QPCR)方法,研究壳寡糖诱导对烟草体内 PR-1a 基因在 mRNA 水平上的表达量的影响,从而揭示壳寡糖诱导的系统获得抗病性的机制。结果表明,烟草叶片中 PR-1a 基因的表达量显著增加,在接种0h 后处理和不诱导对照叶片中 PR-1a 的起始拷贝数没有显著差异。接种72h 后不诱导对照的拷贝数为1255.367,较接种0h 后增加了128.9%,而此时壳寡糖诱导处理叶片中 PR-1a 的拷贝数达到2469.600,较接种0h 后增加了392.6 %,其增加量是同期不诱导对照的3.05倍。同时壳寡糖诱导后烟草表达了对 TMV 侵染的系统抗病性, 植株显症推迟4～7天,症状减轻,平均严重度比对照降低了82.9%。以上结果表明壳寡糖诱导了烟草 PR-1a 的强烈表达,PR-1a 的表达是壳寡糖诱导产生的系统获得抗病性(Systemic Acquired Resistance, SAR)的原因之一。因此,可以推测壳寡糖诱导了烟草 PR-1a 蛋白的产生和积累,PR-1a 的表达是壳寡糖诱导烟草 SAR 产生的生化机制之一。PR-1a 是 SAR 的标志基因,而 SAR 的另一特点就是伴随着过敏性坏死反应的氧化进发,以及防御酶系广泛而系统的变化;壳寡糖诱导烟草对 TMV 的系统抗病性在生化机制上的表达特点表明该系统诱导抗病性为 SAR 的一种类型,对壳寡糖诱导的 SAR 的其他机制我们将做进一步的研究。