利用宿主介导的方式沉默致病疫霉（Phytophthora infestans）的纤维素合成酶基因，以提高印度马铃薯品种对晚疫病的抗性

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Host-mediated silencing of cellulose synthase gene of Phytophthora infestans for late blight resistance in Indian potato cultivars

宿主诱导基因沉默法通过沉默晚疫病菌CesA基因提高两个马铃薯品种抗病性，PCR验证载体整合， detached leaf和whole plant实验显示transgenic lines DI和DS显著低于野生型，其中PiCesA2-RNAi construct II构建的品种Kufri Chipsona 1表现最佳，最低DI 37.5%，DS 37.49%

　　

摘要

本研究采用宿主诱导的基因沉默（HIGS）方法，通过沉默致病菌Phytophthora infestans的纤维素合成酶A（CesA）基因，来提高印度马铃薯品种‘Kufri Pukhraj’和‘Kufri Chipsona 1’对晚疫病的抗性。基于Phytophthora infestans和马铃薯的CesA基因N端区域的序列差异，制备了两种RNAi构建体：PiCesA3-RNAi构建体I和PiCesA2-RNAi构建体II，这两种构建体均针对Phytophthora infestans的CesA基因。含有这些RNAi构建体的改良RNAi载体被导入Agrobacterium菌株LBA4404中，随后用于这两种马铃薯品种的遗传转化。转化后的植株在MS1培养基（基础MS培养基+10 μM AgNO3）中扩增并维持，以便进一步分析。对转化苗的PCR分析证实了相应长度的正义链和反义链片段以及750 bp的< />II基因特异性片段的存在。随后，通过离体叶片和整株植物试验，检测了表达RNAi构建体I和II特异性dsRNA的转基因植株对晚疫病的抗性。离体叶片试验表明，表达两种RNAi构建体的转基因植株的感染叶片病变直径小于野生型植株的叶片；整株植物试验也显示，转基因植株的病害发生率（DI）和病害严重程度（DS）指数显著低于对照植株。在‘Kufri Pukhraj’品种中，表达PiCesA3-RNAi构建体I特异性dsRNA的转基因株系4的病害发生率为50%，病害严重程度为38.88%；而表达PiCesA2-RNAi构建体II特异性dsRNA的转基因株系4的病害发生率为43.75%，病害严重程度为30.55%，为最低水平。在‘Kufri Chipsona 1’品种中，表达PiCesA3-RNAi构建体I特异性dsRNA的转基因株系3的病害发生率为37.5%，病害严重程度为37.49%；表达PiCesA2-RNAi构建体II特异性dsRNA的转基因株系1和7的病害发生率为43.75%，病害严重程度为38.88%，也是最低水平。使用PiCesA2-RNAi构建体II获得的转基因植株对晚疫病的抗性高于使用PiCesA3-RNAi构建体I获得的转基因植株。在两个品种中，‘Kufri Chipsona 1’品种的转基因植株表现出更强的晚疫病抗性。