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小麦是世界性粮食作物,在我国的北方大量种植,小麦对于保障我国的粮食安全具有重要的作用。随着世界的人口不断增长,人们对于小麦的需求也是不断增加。但是,恶劣的自然环境和各种病虫害的侵染严重威胁着小麦的产量和质量。白粉病是小麦上的一种重要病害,每年给小麦产量造成巨大的损失。本实验室师兄已经利用转基因技术将Hpa110-42功能片段转入到小麦中,得到了转Hpa110-42基因小麦品种。本次研究对获得的转基因小麦进行了鉴定,并验证了其对于小麦白粉菌的抗性。TaRGA基因是由本实验室师兄克隆获得的一个类抗病基因,本研究应用BSMVVIGS技术探究其对于白粉病的抗性。1、转Hpa110-42小麦能够增强对小麦白粉菌的抗性本实验中,我们发现Hpa110-42基因的异位表达能够增强小麦对于白粉病的抗性。我们筛选以及鉴定得到9个Hpa110-42转基因品系,并且我们在每个转基因品系上对Hpa110-42基因的表达进行了不同水平的测定。当用白粉菌接种后,相较于非转基因品系9个转基因品系中的3号和39号表现出对白粉菌的明显抗性。这些结果表明,在转基因品系中Hpa110-42基因的异位表达能够增强小麦对于白粉病的抗性。然后我们对Hpa110-42基因产生的抗白粉菌机理进行了探究,研究发现3号和39号品系中PR基因的表达量明显高于其它转基因品系和非转基因株系。同时组织学观察发现,这两个小麦品系的胼胝质的积累量也明显较高,白粉菌菌丝的生长也受抑制。以上研究结果说明,Hpa110-42基因的表达能够激活植物的抗病防卫反应,进而抑制白粉病菌丝的生长,起到抗病的作用。2、应用VIGS技术沉默TaRGA抗病基因使小麦抗病品种南农9918丧失对白粉病的抗性。TaRGA基因是由本实验室师兄应用同源克隆技术获得的一个类抗病基因,基因生物信息学分析显示,其蛋白质序列含NB-ARC结构域以及LRR重复序列,据此我们推测TaRGA基因可能参与小麦抗病防卫反应中。本研究应用BSMV VIGS技术成功将南农9918小麦抗白粉病品种中的TaRGA基因沉默,观察表型发现沉默后的小麦叶片开始出现白粉孢子,组织学观察发现大量的白粉菌次生菌丝开始出现在病毒接种后的叶片。与此同时,我们测定了TaRG 基因沉默后相关PR抗病基因的表达情况,我们发现沉默TaRGA基因后,PR基因的表达量明显的降低。用SA和H2O2处理小麦后,发现TaRGA基因表达量升高,这说明SA和H202能够诱导TaRGA基因的表达。以上结果说明TaRGA基因可能能够增强小麦对于白粉菌的抗性。本文创新点应用转基因技术将Hpa110-42基因片段转入小麦,能够增强对小麦白粉菌的抗性;应用BSMV VIGS技术可以在当代就将TaRGA基因沉默,然后依照表型变化研究基因功能。