本研究聚焦于植物基因工程与分子生物学,旨在分离出甜瓜茎蔓组织特异性表达的启动子pCmpmr10.1。该启动子的发现有助于深入理解甜瓜抗白粉病的分子机制,并为培育抗病甜瓜品种提供理论支持。通过提供SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列,本技术揭示了pCmpmr10.1启动子在植物茎蔓中特异性表达Cmpmr10.1基因的能力,为基因工程提高作物特定组织中外源基因表达和积累提供了理论依据。
背景技术
甜瓜(Cucumis melo L.)白粉病是危害甜瓜生产的重要病害之一,在甜瓜的全生长期均可发生。在感染白粉病后,甜瓜表现为入侵点产生白色病斑,植株生长后期变黄萎蔫,光和能力下降,引起早衰和死亡。由于白粉病发病、传播速度极快,甚至在有些地区可以重复发生,周年产生危害,严重影响了甜瓜产量和品质,因此利用分子生物学技术开展甜瓜白粉病抗性研究,鉴定提高白粉病抗性的基因,解析基因功能,对于创制优良抗病材料及白粉病的防治工作具有重要的意义。
现有技术以抗病甜瓜材料MR-1和感病甜瓜材料M4-7为亲本构建遗传群体,在10号染色体上定位到一个与甜瓜白粉病抗性高度连锁的基因(Gene ID:MELO3C012438,注释:MLO-like protein),命名为Cmpmr10.1,并发现该基因在感病甜瓜材料中的表达量极显著高于抗病材料,且具有组织特异性。另有研究发现,MLO基因在白粉菌诱导的早期表达量急剧上升,证明了MLO基因是在侵染的早期协助病原菌入侵寄主植株的。野生型MLO基因能调控表皮细胞内乳突的形成,在表皮细胞壁真菌侵染位点抑制细胞壁过氧化氢暴发,并且抑制叶肉细胞次级氧化暴发和叶肉细胞死亡,利于病原菌的侵入,削弱了植物的防御能力,这类基因负调控植物防御能力以及细胞死亡。
目前已报道的甜瓜组织特异性启动子较少,从甜瓜中分离获得茎蔓特异性表达启动子,并对启动子进行克隆和功能分析,将对在甜瓜中研究pCmpmr10.1启动子功能,创制和筛选抗白粉病的甜瓜材料提供基础研究理论,对加快甜瓜白粉病抗性育种进程具有重要意义。
实现思路