過表達載體時以號標示。利用HA標簽的抗 體,通過蛋白印跡法檢測出HA的積累量代表了其融合蛋白GAMYB的積累量,而麗春紅染料 (定量蛋白質上樣量染料)染色顯示了不同實驗處理的蛋白樣品上樣量均勻一致。在檢測 miR159a表達量的實驗中,對作為內參的肌動蛋白的表達量的檢測顯示了不同實驗處理中 所用核糖核酸量均勻一致。
[0029] 圖5為大麥表皮細胞中過表達miR159a的靶標基因 GAMYB對大麥白粉病菌抗性的 影響。白粉菌吸器指數代表了大麥表皮轉化細胞的感病性,數值越高說明大麥表皮細胞越 感病。用毒性白粉菌小種A6(圖5左圖)和無毒白粉菌小種Kl (圖5右圖)接種瞬時過表 達了空載體或GAMYB基因的、遺傳背景中含有MLAl基因的大麥品種POl的葉片后,可以看 出過表達miR159a的靶標基因 GAMYB可導致大麥細胞對白粉菌的本底抗性(圖5左圖)和 小種專化抗性(圖5右圖)均有所下降。
【具體實施方式】
[0030] 以下實施例用于說明本發明,但不用來限制本發明的范圍。在不背離本發明精神 和實質的情況下,對本發明方法、步驟或條件所作的修改或替換,均屬于本發明的范圍。
[0031] 若未特別指明,實施例中所用的化學試劑均為常規市售試劑,實施例中所用的技 術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。實施例中使用的大麥品種均為P01,記載在 Shen et al,2007, Science中,公眾可從中國科學院遺傳與發育生物學研究所(以下簡稱 為"中科院遺傳所")獲得;大麥白粉菌(Blumeria graminis f.sp.hordei)生理小種Kl和 A6記載在Shen et al,2003, Plant Cell中,公眾可從中科院遺傳所獲得;CTAP載體記載 在Bai et al,2012,PLoS Pathog.中,公眾可從中科院遺傳所獲得;pKANNIBAL載體記載在 Liu et al, 2014, PLoS Genet.中,公眾可從中科院遺傳所獲得;pUbi載體記載在Shen et al,2003, Plant Cell中,公眾可從中科院遺傳所獲得。
[0032] 實施例1 miR159a在大麥白粉菌侵染大麥過程中的表達譜分析
[0033] (1)植物材料的準備。大麥品種POl種子播種后,待長至1周左右,剪下旗葉,葉面 朝上,放置于含有培養基(1 %瓊脂,l〇〇mg/L苯丙咪唑)的培養皿上,恢復24小時后分別接 種大麥白粉病菌生理小種Kl或A6,并分別在接種后不同時間點取葉片材料。
[0034] (2)植物總RNA的提取。在液氮中迅速研磨300mg大麥葉片至粉末狀,加入 Iml TRizol,充分震蕩混勾后于4°C 12, OOOrpm離心10min;上清轉移到新離心管中,加入 l/5TRizol體積的氯仿,混勾后室溫靜置3min等待其分層,之后于4°C 12, OOOg離心15min。 上清轉移到新離心管中,先加入上清體積10%的3M醋酸鈉 (pH 5. 2),混勻后再加入上清體 積1倍的異丙醇,混勻后于_20°C中靜置60min。4°C 10, OOOg離心15min,棄上清,用75% 乙醇洗滌沉淀兩次,每次室溫靜置lOmin,之后4°C 7500rpm離心5min,沉淀在室溫下晾置 10min。用60 μ I DEPC水溶解沉淀,獲得的植物總RNA。
[0035] (3) Stem-loop real-time qPCR 的反轉錄反應。
[0036] 反應所需的引物:5'-GTCGTATCCAGTGCAGGGTCCGAGGTATTCGCACTGGATACGACCA GAGCT-3' 〇 (SEQ ID NO. 4)
[0037] 反轉錄體系為:dNTP 1 μ 1,50nM stem-loop RT primer 1 μ 1,加 DEPC H2O 至 10 μ 1,65 °C 變性 5min,冰上冷卻 2min ;之后加入 10XM-MLV buffer 2 μ 1,RNase inhibitor 0.5 μ 1,M-MLV 1 μ 1,總 RNA 2 μ g,加 DEPC H2O 至 20 μ 1。反轉錄條件為: 16°C 30min,42°C 30min,85°C 5min。
[0038] (3) Stem-loop real-time qPCR 的其他實驗方法參考文獻 Chen et al,2007, Nucleic Acids Res.。按照以下體系配置熒光定量PCR反應液:2XqPCR Mix 5μ1,100χ CXR 0· 1以1,10 4]\1正向引物0.2 4 1,1(^]\1反向引物0.2 4 1,加(1(1!120至1(^1。 接著,將上述反應液以8 μ 1/管分裝到qPCR專用小管中,每管分別加入2 μ 1待測模板cDNA 混勻,離心使反應液聚集在管底,蓋膜。然后,按照以下程序在ABI熒光定量PCR儀上進行反 應:95°C 10min,95°C 15sec,60°C lmin,40 個循環。設置溶解曲線:95°C 10sec,65°C lmin, 0. 2°C階梯升溫,讀熒光值,升溫至95°C結束。檢測miR159a表達量所需的qPCR引物如下:
[0039] 正向:5,-CGGCGGTTTGGATTGAAGGGA-3,;(SEQ ID NO. 9)
[0040] 反向:5,-GTGCAGGGTCCGAGGT-3,;(SEQ ID NO. 10)
[0041] 用毒性白粉菌小種A6和無毒白粉菌小種Kl接種遺傳背景含有MLAl基因的大麥 品種P01,在接種0、4、16、22和48小時后采集葉片樣品,并檢測葉片組織中miR159a的相對 表達量,進而研究白粉菌侵染對大麥miR159a表達水平的影響。用Stem-loop real-time qPCR方法可以檢測出這些葉片樣品中miR159a的相對表達量。實驗結果見圖1,用毒性白 粉菌小種A6接種大麥品種POl可以反映出大麥對白粉菌的本底抗性,而用無毒白粉菌小種 Kl接種大麥品種POl可以反映出大麥對白粉菌的小種專化抗性。結果表明,無論是在接種 毒性白粉菌小種后的本底抗性中,還是在接種無毒白粉菌小種后的小種專化抗性中,大麥 細胞中miR159a的表達豐度都隨時間變化有顯著上升,說明miR159a參與大麥對白粉病菌 的抗性過程并發揮相應的生物學功能。miR159a的核苷酸序列如SEQ ID NO. 1所示,其前體 的核苷酸序列如SEQ ID NO. 2所示。
[0042] 實施例2對miR159a靶標基因 GAMYB基因的預測及克隆
[0043] (I)miRNA革巴標基因預測。
[0044] 對miR159a靶標基因的預測在psRNATarget網站上在線完成,參數設置為默認。 (psRNATarget 網站地址:http://plantgrn. noble. org/psRNATarget/)發現轉錄因子 GAMYB基因可能為miR159a的靶標基因(見圖2)。
[0045] (2)GAMYB基因的克隆。大麥品種POl的7天幼苗接種大麥白粉菌生理小種K1,24 小時后取葉片材料,提取RNA后進行反轉錄獲得cDNA。反轉錄體系和過程如下:RNA 2 μ g, 01ig〇-dT 1 μ 1,加 DEPC-H2O至12 μ 1,離心管混合上述溶液后于70°C變性10分鐘,再于 冰上冷卻2分鐘,之后在離心管中繼續加入M-MLV Buffer 2 μ l,dNTP mix 1 μ 1,RNase inhibitorO. 5 μ 1,M-MLV I μ 1,加 DEPC-H2O 至 20 μ 1,于 42°C溫浴 I 小時,70°C保溫 15 分 鐘后獲得反轉錄的cDNA。
[0046] 克隆GAMYB基因的PCR擴增所需的引物如下:
[0047] 正向:5'-ATGTACCGGGTGAAGAGCGAG-3' ;(SEQ ID NO. 5)
[0048] 反向:5,-TTTGAATTCCTCCGACATTTGAC-3,(SEQ ID NO. 6)。
[0049] PCR 反應體系為:KOD buffer 5yl,MgS042 yl,dNTP 5yl,cDNA 2μ1,正、反向引 物各 1μ1,Κ(? plus酶 1以1,加氏0 至50μ1。PCR 反應程序為:94°C 3min+(94°C 30s+58°C 30s+68°C 90s) X30 個循環 +68°C 10min。
[0050] 反應得到1662bp的PCR產物,將該PCR產物測序,結果為序列表中序列3所示的 核苷酸序列,該序列所示的基因命名為GAMYB ;該基因編碼的蛋白命名為GAMYB,該蛋白的 氨基酸序列為序列表中的序列15。
[0051] 實施例3對miR159a靶向GAMYB基因并負向調控其表達的驗證
[0052] (1)將miR159a及其靶標基因 GAMYB分別克隆到表達載體pKANNIBAL和CTAP中。
[0053] 克隆miR159a的PCR擴增所需的引物如下:
[0054] 正向:5'-GTTCCTCGAGCCGTTCCATATCTTCTAGCCCC-3' ;(SEQ ID NO. 7)
[0055] 反向:5,-CCTCAAGCTTTTGAGGGGAAAACAAAACACCG-3,(SEQ ID NO. 8)。
[0056] 克隆GAMYB基因的PCR擴增所需的引物如下:
[0057] 正向:5'-ATGTACCGGGTGAAGAGCGAG-3'(SEQ ID NO. 5);
[0058] 反向:5'-TTTGAATTCCTCCGACATTTGAC-3'(SEQ ID NO. 6)。
[0059] 在煙草中過表達miR159a和GAMYB基因所用的載體中相應的表達框架見圖3。
[0060] (2)農桿菌的轉化。將農桿菌菌株GV3101在LB固體培養基上劃線培養,兩日后挑 取單菌落,在LB培液基中180rpm 28°C過夜培養。過夜培養物擴大培養至0D_為0. 5后, 將菌液置于冰上30分鐘,4°C 3000rpm離心1