Tài liệu Miến dịch học thực vật chương 4 docx

Họ gen AvrBs3 của vi khuẩn Xanthomonas 2.. Gen AvrPto của vi khuẩn Pseudomonas syringae pv.. Các gen Avr của virus... Tương tác Avr – RVI.

Chương 4 Thuyết Gen - Đối - Gen

1.Thí nghi m v b nh g s t cây ệ ề ệ ỉ ắ đay c a Harol Flor ủ

2.Thuy t gen – đ i – gen ế ố

3.Đ c đi m gen/s n ph m Avr ặ ể ả ẩ

4.Đ c đi m gen/s n ph m R ặ ể ả ẩ

5.T ươ ng tác Avr – R

6.Đ ng ti n hóa Avr - R ồ ế

Thí nghi m v ệ ề

b nh g s t ệ ỉ ắ đay c a Flor ủ

Harol Henry Flor

1900 - 1991

Nhà kính, văn phòng và phòng thí nghi m t i ệ ạ North Dakota State University n i Flor th c ơ ự

hi n các nghiên c u d n t i khái ni m GFG ệ ứ ẫ ớ ệ

B nh g s t cây lanh do n m g s t ệ ỉ ắ ấ ỉ ắ

Melampsora lini

Vòng đ i ờ

 Là n m g s t ấ ỉ ắ chu trình l n ớ (vòng

đ i đ y đ hình thành t i ờ ầ ủ ớ 5 lo i ạ bào tử : Bào t đ m – bào t ử ả ử

gi ng- bào t xuân- bào t h - ố ử ử ạ

và bào t đông) ử

 Là n m g s t ấ ỉ ắ đ ng ch ồ ủ : hoàn

thành vòng đ i đ y đ trên ờ ầ ủ 1 loài cây ký ch là lanh ủ

Đ c đi m n m ặ ể ấ M lini

Vòng đ i n m ờ ấ M

lini trên lanh

• Telium : bào t đông ổ ử

• Teliospore : bào t đông ử

• Basidium : đ m ả

• Basidiospore : bào t đ m ử ả

• Pycnium : bào t gi ng Ổ ử ố

• Pycniospore (spermatium): bào t gi ng ử ố

• Aecium : bào t xuân ổ ử

• Aeciospore : bào t xuân ử

• Uredium: bào t h ổ ử ạ

• Uredispore : bào t h ử ạ

 N m M lini g m nhi u ch ng có tính ấ ồ ề ủ

đ c khác nhau ộ

 Đ phân tích di truy n tính đ c c a ể ề ộ ủ

n m, Flor và c ng s đã ti n hành ấ ộ ự ế lai chéo gi a các ch ng ữ ủ

K thu t phân tích lai n m ỹ ậ ấ

M lini c a Flor ủ

 K thu t lai: ỹ ậ

 Bào t đông => đ m => bào t đ m ử ả ử ả

 Bào t đ m => nhi m riêng r => hình thành ử ả ễ ẽ các bào t gi ng ổ ử ố

 Bào t gi ng (+)/ ch ng A đ ử ố ủ ượ c cho giao ph i ố

K thu t phân tích lai n m ỹ ậ ấ

M lini c a Flor ủ

• 3/1 trên 9 gi ng mang 1 gen kháng ố

• 15/1 trên 2 gi ng mang 2 gen kháng ố

• 63/1 trên 1 gi ng mang 3 gen kháng ố

32 101

Các thí nghi m c a Flor ệ ủ

1955 S d ng l i 67 con lai F2 (1942) ử ụ ạ

Th trên 32 gi ng, ử ố

ph n l n là đ n ầ ớ ơ gen

Các thí nghi m c a Flor ệ ủ

K t lu n c a Flor ế ậ ủ

• Kh năng gây b nh c a n m M lini trên ả ệ ủ ấ cây lanh do s t ự ươ ng tác c a các gen ủ kháng/nhi m c a cây ký ch và gen ễ ủ ủ không đ c/đ c c a n m gây b nh ộ ộ ủ ấ ệ

• M i t ố ươ ng tác này là đ c hi u ặ ệ nghĩa là

m t gen ộ qui đinh tính không đ c/đ c c a ộ ộ ủ

n m t ấ ươ ng tác v i ch ớ ỉ m t gen ộ qui đ nh ị tính kháng/nhi m c a cây ký ch ễ ủ ủ

• Các gen qui đ nh tính kháng c a cây và ị ủ tính không đ c c a n m các ộ ủ ấ gen tr i ộ

II Khái ni m ệ gen-đ i-gen ố

Flor đã vi t (1971) ế

” đ i v i ố ớ m i gen ỗ qui đ nh tính kháng ị trong cây ký ch có ủ m t gen ộ t ươ ng

ng qui đ nh

ứ ị tính gây b nh ệ trong ký sinh “

For each gene that conditions resistance in the host there is a corresponding gene that conditions

pathogenicity in the parasite”

Khái ni m gen – đ i - gen ệ ố

Khái ni m gen – đ i - gen ệ ố

 Gen ký ch qui đ nh tính kháng => g i ủ ị ọ chung là gen R (Resistance)

 Gen ký sinh qui đ nh tính không đ c => ị ộ

g i chung là gen Avr (Avirulence) ọ

M i h ký sinh – ký ch , ng ỗ ệ ủ ườ i ta th ườ ng dùng ký hi u riêng ệ

Khái ni m gen – đ i - gen ệ ố

 Ph n l n quan h gen-đ i-gen là quan h ầ ớ ệ ố ệ

N u ký ch có nhi u gen kháng/nhi m và ký ế ủ ề ễ sinh có nhi u gen không đ c/đ c thì ề ộ ộ tính kháng ch có th hình thành khi ít nh t có ỉ ể ấ

t ươ ng tác c a m t c p gen t ủ ộ ặ ươ ng ng ứ Ví

Không có t ươ ng tác: cây b ị

b nh ệ

Có t ươ ng

tác: cây

kháng b nh ệ

C ch : Xét m t c p gen c a cây lanh và n m g s t: ơ ế ộ ặ ủ ấ ỉ ắ

Đ c đi m quan h gen – đ i - ặ ể ệ ố

gen

Đ c đi m quan h gen – đ i - ặ ể ệ ố

N N N N

N

Kiểu gen ký sinh

Xét 1 gen

Đ c đi m quan h gen – đ i - ặ ể ệ ố

‘R’, ‘A’ = active product present ‘?’, ‘a’, ‘r’ = active product absent

Đ c đi m quan h gen – đ i - ặ ể ệ ố

gen

Câu h i 1: Xác đ nh tình tr ng ỏ ị ạ

kháng nhi m trong m i ô? ễ ỗ

Đ c đi m quan h gen – đ i - ặ ể ệ ố

K K

N K

K K

K K

N

S race = 2 ố n

(n = s gen R) ố

 Tính kháng c a cây tr ng tuân theo ủ ồ quan h gen-đ i-gen đ ệ ố ượ c g i là ọ

tính kháng gen-đ i-gen ố

 Tính kháng gen-đ i-gen th ố ườ ng là

tính kháng đ c hi u ký ch , tính ặ ệ ủ

kháng đ n gen, tính kháng gen ch , ơ ủ tính kháng không b n v ng ề ữ

Đ c đi m gen ặ ể

Avr

Đ c đi m gen Avr ặ ể

Nhìn chung, protein Avr chia s ít đ c ẻ ặ

đi m chung v i nhau M t s đ i di n ể ớ ộ ố ạ ệ Avr gen/protein là:

1 Họ gen AvrBs3 của vi khuẩn

Xanthomonas

2 Gen AvrPto của vi khuẩn Pseudomonas syringae pv tomato

3 Các gen Avr của nấm

4 Các gen Avr của virus

Đ c đi m gen Avr ặ ể

H gen AvrBs3 ọ

 Kho ng 40 gen ả

 Ph n l n c a chi Xanthomonas ầ ớ ủ

 Protein: chu i l p g m 34 aa vùng trung tâm, ỗ ặ ồ ở

d u hi u nh p nhân + 1 vùng ho t hóa phiên mã ấ ệ ậ ạ

đ u C => ho t đ ng trong nhân và t ng tác

v i quá trình phiên mã c a t bào ký ch ớ ủ ế ủ

Đ c đi m gen Avr ặ ể

Gen Avr c a virus ủ

 Các gen Avr th ườ ng liên quan đ n 1 protein ch c ế ứ năng c a virus ủ

 Ví d : protein tái sinh (Replication protein) c a ụ ủ

Tobacco mosaic virus –TMV là gen không đ c t ộ ươ ng

ng v i gen kháng N trong cây thu c lá

Đ c đi m gen Avr ặ ể

Đ c đi m gen ặ ể

kháng R

Đ c đi m gen kháng R ặ ể

 R t nhi u gen kháng R c a cây đã ấ ề ủ

đ ượ c xác đ nh ị

 Các gen kháng này có th qui đ nh ể ị

tính kháng thông qua quan h gen-đ i- ệ ố gen ho c không S n ph m c a các ặ ả ẩ ủ

gen này g i là các protein kháng R ọ

Đ c đi m gen kháng R ặ ể

C u trúc 2 l p gen kháng TNL và CNL ấ ớ

V Tương tác Avr – R

VI Đồng tiến hóa Avr – R

(Bài sau)