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抗体及其融合分子介导的抗赤霉病基因工程

来源：花匠小妙招时间：2024-11-29 14:31

《抗体及其融合分子介导的抗赤霉病基因工程》

所属分类：首页 > 科学基金 项目名：抗体及其融合分子介导的抗赤霉病基因工程 批准号：30470929 批准年度： 2004 学科分类：植物分子遗传（C060101） | 项目负责人：廖玉才 负责人职称：教授 依托单位：华中农业大学 资助金额：22万元 项目类别：面上项目 研究期限：2005年01月01日至 2007年12月31日 中文关键词： 抗体；融合；赤霉病；工程 英文关键词：;;;;

项目摘要

中文摘要

小麦赤霉病菌侵染小麦、玉米和水稻，不仅降低作物产量，还产生能使人、畜中毒的毒素。这些毒素一旦形成便长期残留在食物链中，严重影响人、畜健康。在所有栽培植物中，均未发现对赤霉病菌高抗或免疫的材料，植物抗病育种中迫切需要开拓赤霉病新抗源。本研究利用噬菌体展示技术，分离、鉴定对我国主要赤霉病菌禾谷镰刀菌具有高度特异性与亲和力的重组单链抗体，与能够抑制赤霉病菌生长发育的抗真菌蛋白一起，构建抗体－抗真菌蛋白融合分子，创建自然界没有的、兼具抗体及抗真菌蛋白两种特点的新基因，在体外表达纯化后，比较和功能性鉴定这些融合分子对赤霉病菌的抑菌作用，筛选抑菌作用最强的融合分子，用于植物赤霉病基因工程，或作为生物杀菌剂使用，为开拓植物新抗源、赤霉病分子育种和研制安全生物杀菌剂开辟一条新途径。

结题摘要

由镰刀菌引起的麦类赤霉病是我国长江流域及东北地区麦类作物的主要病害。赤霉病不仅降低产量，更重要的是病菌在侵染植物过程中产生的赤霉菌毒素，直接存留积累在麦类籽粒中，进入食物链，严重危害人、畜健康，同时赤霉菌毒素也是致病因子。然而，天然的抗赤霉病资源非常有限，在所有栽培植物中均未发现对赤霉病高抗或免疫的材料，植物抗病育种中迫切需要开拓赤霉病新抗源。本研究发明了赤霉菌毒素分子鉴定法，分析了从全国收集的赤霉菌菌株，结合系统群基因序列分析，鉴定筛选出适于我国长江流域小麦接种鉴定抗赤霉病性的菌株；以赤霉菌武昌菌株为免疫抗原，利用噬菌体展示技术，分离3个赤霉菌特异重组单链抗体及其基因；克隆鉴定了抗菌肽；选择一个抗体与4个抗菌肽构建形成的抗体－抗菌肽融合蛋白，在植物中表达后对赤霉菌具有强烈的抑制作用；表达抗体融合蛋白的转基因小麦，在单花接种21天后的抗赤霉病能力，极显著地高于未转化的对照；喷雾接种分析表明，转抗体融合蛋白基因小麦的抗侵入能力，显著高于苏麦3号。还建立了小麦、大麦甘露糖筛选技术体系。这些结果说明，以赤霉菌特异抗体构建的抗体融合蛋白，可作为抗赤霉病新基因，用于改良小麦品种的抗赤霉病性。