【摘 要】
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WKS1(Yr36)是一个广谱小麦抗病基因,在成熟叶片中产生高温依赖的部分抗性.本研究分离了WKS1的互作蛋白,发现WKS1的全长蛋白WKS1.1可以进入叶绿体,结合类囊体抗坏血酸过氧
【机 构】
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复旦大学生命科学学院,遗传工程国家重点实验室,上海200438
【出 处】
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第六届全国小麦基因组学及分子育种大会
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WKS1(Yr36)是一个广谱小麦抗病基因,在成熟叶片中产生高温依赖的部分抗性.本研究分离了WKS1的互作蛋白,发现WKS1的全长蛋白WKS1.1可以进入叶绿体,结合类囊体抗坏血酸过氧化物酶(tAPX).在体内体外,WKS1.1可以磷酸化并抑制tAPX酶活.tAPX在植物体内可以分解过氧化氢(H2O2),避免H2O2积累,降低细胞毒性.WKS1转基因小麦叶绿体的H2O2含量显著增加.编码全长蛋白的WKS1.1转基因小麦产生部分条锈抗性,而不结合tAPX剪短的WKS1.2转基因小麦不能产生条锈抗性,暗示tAPX的结合与磷酸化可能与小麦产生条锈抗性相关.但是,WKS1.1转基因与B基因组tAPX突变的双突变体小麦未能表现出更好的条锈抗性,我们推测tAPX在A、D基因组的冗余或者其他互作蛋白也可能参与WKS1抗病.为此,我们进一步利用免疫共沉淀分离了转基因小麦中WKS1的结合蛋白,发现了一个脂肪酸降解产生H2O2的酶TaKAT2.酵母双杂交和荧光素互补实验表明WKS1可以直接结合TaKAT2,在体外,WKS1也可以磷酸化TaKAT2的纯化蛋白.因此我们推测TaKAT2也可作为靶蛋白,受WKS1磷酸化调控,参与WKS1抗病.为了验证上述假设,我们在具有WKS1的四倍体春小麦中,分离了B基因组上TaKAT2剪切改变的EMS突变体,此突变体将应用于TaKAT2在小麦抗条锈中功能的探索.对于WKS1作用机制的研究有助于小麦广谱条锈抗性新基因的发掘.
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